JP6948725B2 - Instruments and methods for the production and concentration of particulate aerosols - Google Patents
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Description
<政府からの支援>
本発明の一部は、交付金R43HL127834により、アメリカ国立衛生心肺血液研究所(National Institutes of Health, Heart, Lung and Blood Institute)の支援を受けている。アメリカ政府は本発明の一定の権利を有する。
<Support from the government>
Part of the present invention is supported by the National Institutes of Health, Heart, Lung and Blood Institute with grant R43HL127834. The US Government has certain rights to the invention.
<発明の背景>
毎年約20万人のアメリカ人が急性呼吸窮迫症候群(ARDS)にかかる。最近の世界規模の研究では、ARDSは過少診断されており、全患者の10.4%がARDS基準を満たし集中治療室(ICU)への入室を認められていることが示されている。ARDSの症状は、肺拡張不全、肺水腫、肺死腔の増加及び低酸素血症を含む。洗練された集中治療があるにもかかわらず、多くの軽度の低酸素血症(PaO2/FiO2が200mmHgから300mmHgの間)の患者がPaO2/FiO2が200mmHg未満のARDSまで悪化する。低一回換気量メンテナンス(low tidal volume ventilation maintenance)が向上しているにもかかわらず、致死率は30〜40%のままである。
<Background of invention>
About 200,000 Americans suffer from acute respiratory distress syndrome (ARDS) each year. Recent global studies have shown that ARDS is underdiagnosed and that 10.4% of all patients meet ARDS criteria and are admitted to the intensive care unit (ICU). Symptoms of ARDS include pulmonary diastolic dysfunction, pulmonary edema, increased pulmonary dead space and hypoxemia. Despite sophisticated intensive care, many patients with mild hypoxemia (PaO2 / FiO2 between 200 mmHg and 300 mmHg) worsen to ARDS with PaO2 / FiO2 below 200 mmHg. Despite improved low tidal volume ventilation maintenance, the case fatality rate remains at 30-40%.
ARDSの病因は多くの場合多因子であるが、ARDSの患者に共通するのは、サーファクタントの機能の低下及び継続的な炎症により引き起こされるサーファクタントの表面張力低減作用の劣化である。ガス交換及び機械式通気に使える含気肺の量は、主に下側肺領域における肺拡張不全により減少する。サーファクタントの低表面張力は、誘導気道の開存性の維持を補助し、少ない呼吸仕事量で肺胞を開くことを可能にする。そのため、エアロゾルサーファクタント補充療法は、救命治療法を提供し得る。 Although the etiology of ARDS is often multifactorial, common to ARDS patients is the deterioration of surfactant's surface tension-reducing effect caused by reduced surfactant function and continuous inflammation. The amount of aerated lungs available for gas exchange and mechanical ventilation is reduced primarily by pulmonary diastolic dysfunction in the lower lung region. The low surface tension of surfactant helps maintain the patency of the induced airways and allows the alveoli to open with less respiratory work. Therefore, aerosol surfactant replacement therapy may provide a life-saving treatment.
しかしながら、ARDS治療用のサーファクタントエアロゾルの臨床試験は、期待されていたサーファクタント投与による臨床効果を示していない。この結果の要因として以下の点が挙げられる。
・不十分な肺へのサーファクタントの送給率。
・サーファクタントが長期にわたるサーファクタント異常の期間を通して投与されていない。
非侵襲的な方法によるサーファクタントの送給は、医師が、改善された生命維持や、潜在的には延命の顕著な改善を提供することを可能にすると考えられる。
However, clinical trials of surfactant aerosols for the treatment of ARDS have not shown the expected clinical effect of surfactant administration. The factors behind this result are as follows.
-Insufficient rate of surfactant delivery to the lungs.
• Surfactant has not been administered throughout the period of long-term surfactant abnormalities.
The delivery of surfactant in a non-invasive manner is believed to allow physicians to provide improved life support and potentially significant improvement in life extension.
サーファクタントの肺へのエアロゾル送給は、肺機能障害がある他の患者が恩恵を受ける可能性がある。これは、有病率が13〜20/100,000人でありアメリカにおいては〜6万人の患者がいる、特発性肺線維症の患者の治療を含む。加えて、サーファクタントのエアロゾルは、新生児性呼吸促迫症候群(NRDS)、慢性閉塞性肺疾患、ぜんそく、嚢胞性線維症及び肺炎の患者にとって治療的有用性がある可能性がある。院内呼吸器感染は健康に関する大きな問題であり、推定で年間6億ドルの経費がかかっている。このような呼吸器感染の、SUPRAERTMといったシステムを用いた抗感染薬の吸入可能エアロゾル送給による治療によって、これらの医療経費が削減できる可能性がある。また、溶液や懸濁液を形成するエポプロステノール、粘膜反応物質(mucoactive agent)及びその他の薬を、臨床環境において少なくとも39cStの粘度までは高送給率で送給可能となった場合、先行技術に対する改善となる。加えて、サーファクタントを薬と一緒に送給することで、薬の効果を増大させる可能性がある。 Aerosol delivery of surfactant to the lungs may benefit other patients with pulmonary dysfunction. This includes treatment of patients with idiopathic pulmonary fibrosis, with a prevalence of 13-20 / 100,000 and up to 60,000 patients in the United States. In addition, the surfactant aerosol may have therapeutic utility in patients with neonatal respiratory distress syndrome (NRDS), chronic obstructive pulmonary disease, asthma, cystic fibrosis and pneumonia. In-hospital respiratory infections are a major health problem, costing an estimated $ 600 million annually. Treatment of such respiratory infections with inhalable aerosol delivery of anti-infective agents using systems such as SUPRAER TM may reduce these medical costs. Also, if epoprostenol, mucoactive agent and other drugs that form solutions and suspensions can be delivered at high feed rates up to a viscosity of at least 39 cSt in a clinical environment, prior art. It will be an improvement over the technology. In addition, delivering surfactant with the drug may increase the effectiveness of the drug.
生物製剤は、創薬パイプラインの50%を占めている。生物製剤のうち少なくとも60は、エアロゾルではなく静脈内への送給による肺病治療向けの開発である。存在するエアロゾル送給システムの制約及び製薬業界内での固定認識が原因で、ほとんどの場合、生物製剤を用いた肺病の治療には静脈ルートが選択されている。しかしながら、静脈内投与は、患者にとってかなり抵抗があるだけでなく、それに付随する合併症もある。静脈内投与は、エアロゾル吸入により投与する場合と比較して、10から100倍の投与量が必要な可能性が高い。これらの薬剤を吸入可能なエアロゾルの形態で肺に直接送給する能力により、全身毒性だけでなく、薬剤の総投与量や治療費用も顕著に減少する。 Biopharmaceuticals make up 50% of the drug discovery pipeline. At least 60 of the biopharmaceuticals are developed for the treatment of lung disease by intravenous delivery rather than aerosols. Due to the constraints of existing aerosol delivery systems and fixed awareness within the pharmaceutical industry, the venous route is most often selected for the treatment of lung disease with biopharmaceuticals. However, intravenous administration is not only quite resistant to the patient, but also has associated complications. Intravenous administration is likely to require 10 to 100 times higher doses than administration by aerosol inhalation. The ability to deliver these drugs directly to the lungs in the form of inhalable aerosols significantly reduces not only systemic toxicity, but also the total dose of the drug and the cost of treatment.
非小細胞肺がんは、静脈内に送給される薬の混合物を用いて治療されている。肺がん用の生物製剤は、24種類が臨床試験中であり、12種類が市場に出ている。
静脈内投与の場合、
・2〜15%は肺を治療し、
・>85%は他の臓器に作用し、
・投与量はエアロゾル吸入の場合の10〜100倍になる。
エアロゾル送給の場合、
・投与量が減少し、
・全身性副作用が減少し、
・治療費が安くなり、より良い結果が得られる可能性もある。
Non-small cell lung cancer is treated with a mixture of drugs delivered intravenously. Twenty-four types of biologics for lung cancer are in clinical trials, and 12 types are on the market.
For intravenous administration
・ 2 to 15% treat the lungs
-> 85% acts on other organs
・ The dose is 10 to 100 times that of aerosol inhalation.
In the case of aerosol delivery
・ The dose is reduced,
・ Reduced systemic side effects
・ Treatment costs will be lower and better results may be obtained.
ARDSの患者にエアロゾルによりサーファクタントを送給する場合の推定の効果的な投与量は、エアロゾル化装置により送給する場合に必要なサーファクタントエアロゾルの投与レート及び総投与量の指針を提供する。新生子羊の場合、2〜7.5mg/kgのサーファクタントエアロゾルの送給が効果的であることが示されている。Windtree Therapeutics社は、新生児に100mg/h或いは0.03mg/sでエアロゾル化されたサーファクタントを送給したが、そのうちのほんのわずかしか肺に送給されていない可能性が高いと判断された。ARDSの場合、プロテインやホスホリパーゼによるサーファクタントの不活性化が起こるため、より多くのサーファクタントを肺に送給することが好ましい可能性がある。健康な肺におけるサーファクタントの質量は5〜10mg/kgであると推定されている。従って、70kgの患者のサーファクタント全補充のためには、350〜700mgのサーファクタントを肺に沈着させる必要がある。従って、有効性が得られるようにするためには、臨床用塗に適した治療量として、300mgから1gの間のサーファクタントエアロゾルを肺に沈着させる必要がある可能性が高い。継続的な炎症により引き起こされるサーファクタントの劣化があるため、このエアロゾルサーファクタント補充療法は何度も繰り返し行う必要がある可能性がある。 The estimated effective dose of surfactant delivered to patients with ARDS by aerosol provides guidance on the dosage rate and total dose of surfactant aerosol required when delivered by an aerosolizer. For newborn lambs, feeding 2 to 7.5 mg / kg of surfactant aerosol has been shown to be effective. Windtree Therapeutics determined that newborns were fed with 100 mg / h or 0.03 mg / s aerosolized surfactant, but only a small amount of it was likely delivered to the lungs. In the case of ARDS, it may be preferable to deliver more surfactant to the lungs, as protein and phospholipase inactivate the surfactant. The mass of surfactant in healthy lungs is estimated to be 5-10 mg / kg. Therefore, for total surfactant replacement in a 70 kg patient, 350-700 mg of surfactant needs to be deposited in the lung. Therefore, it is likely that surfactant aerosols between 300 mg and 1 g should be deposited in the lungs as a suitable therapeutic dose for clinical application in order to be effective. Due to the deterioration of surfactant caused by continuous inflammation, this aerosol surfactant replacement therapy may need to be repeated over and over again.
肺末梢部に到達し沈着してサーファクタントの異常及び継続的な喪失を治療するために空気動力学的中央粒子径が1.5μmから4μmの間のエアロゾルにエアロゾル化されたサーファクタントの十分な量の送給は、長年の厄介な課題である。エアロゾルの濃度や出力される総投与量だけでなく、エアロゾル粒子サイズ、投与レート及び投与レートの均一性に関する様々な解決すべき課題がある。 A sufficient amount of surfactant delivered to an aerosol with an aerodynamic central particle size between 1.5 μm and 4 μm to reach the peripheral lungs and deposit and treat abnormalities and continued loss of surfactant. Salary has been a daunting task for many years. There are various issues to be solved regarding aerosol particle size, administration rate and uniformity of administration rate, as well as aerosol concentration and total output dose.
3μmの粒子を生成する、オリフィスへの液体の供給にベンチュリ効果を利用する噴出型噴霧器が発する出力は低く(≦3ml/min)、また、液体の粘度(サーファクタント濃度)が高くなるほど低くなる。装置内のサーファクタントの濃度は噴霧化時間とともに増加する。加えて、泡立ちが出力を更に低下させる可能性がある。 The output of the ejection sprayer, which produces 3 μm particles and uses the Venturi effect to supply the liquid to the orifice, is low (≤3 ml / min), and decreases as the viscosity of the liquid (surfactant concentration) increases. The concentration of surfactant in the device increases with spraying time. In addition, bubbling can further reduce output.
サーファクタント懸濁液の粘度は、サーファクタント濃度の増加に伴って急激に上昇する。高濃度のサーファクタントの懸濁液の粘度は、いくつかのメッシュ型噴霧器がエアロゾル化することができる粘度(4cP)よりもかなり高い。72mgのサーファクタントエアロゾルを1.9μm MMADで送給するのに3時間かかった。 The viscosity of the surfactant suspension increases sharply as the surfactant concentration increases. The viscosity of high-concentration surfactant suspensions is significantly higher than the viscosity (4cP) that some mesh nebulizers can aerosolize. It took 3 hours to deliver 72 mg of surfactant aerosol at 1.9 μm MMAD.
Windtree Therapeutics社は、新生児にエアロゾル化されたサーファクタントを送給するために、あるエアロゾル送給システムを使用している。米国特許第6,234,167 B1号に開示されているこのシステムでは、サーファクタント懸濁液は、毛細管を通過すると加熱され蒸発する。凝縮物は、送給されるエアロゾルを形成する。このシステムの新生児での臨床試験においては、3l/minの流量で100mg/h(0.03mg/s)、すなわち0.6mg/lのサーファクタントエアロゾルを生成する。 Windtree Therapeutics uses an aerosol delivery system to deliver aerosolized surfactants to newborns. In this system, disclosed in US Pat. No. 6,234,167 B1, the surfactant suspension is heated and evaporated as it passes through the capillaries. The condensate forms the aerosol to be fed. In neonatal clinical trials of this system, a 3 l / min flow rate produces 100 mg / h (0.03 mg / s), or 0.6 mg / l of surfactant aerosol.
高濃度の微粒子エアロゾルを生成する方法は、米国特許第8,596,268 B2号に開示されており、米国特許第8,596,268 B2号の全体が参照により本明細書に組み込まれている。簡単に説明すると、エアロゾル化ノズルへの水溶液/水性懸濁液の供給に注射器ポンプを用いている。このノズルは、液体の100%をエアロゾル化して、サイズ分布の狭い(σg<2)液体エアロゾルを形成させる。このエアロゾル噴煙は、ガスの同軸対向流により停止させられる。暖かい圧縮ガス及び希釈ガスの併用、及び波長が水の吸収帯に最適化された赤外線により、液体を粒子から蒸発させる。その結果得られる乾燥粒子エアロゾルは、放射状に整列した加速ノズル及び減速ノズルを有する多連スリットバーチャルインパクタを用いて濃縮される。粒子は、加速ノズルを通過すると勢いを増す。粒子は、減速ノズルを通過する際に小さい隙間を通過して失速し、低速エアロゾルを形成する。ほとんどのガスは、これらのノズルの間の隙間を通ってエアロゾル流から抜けていく。そのため、低速エアロゾルは、より少ないガスの体積に含まれるかなり高濃度の粒子から成る。このエアロゾルは、3水柱cmでポートから流れ出し、そこでオンデマンドで吸引することができる。しかしながら、肺機能障害がある患者における肺深部沈着のためには、更に小さい径のエアロゾルで、より高い送給率及び高い総ペイロードが、ARDS及びその他の肺症候群や肺病の患者を治療するためには望ましい。従って、本発明の目的は、より高い効率且つ臨床用途に適した高ペイロードで、より小さい粒子をより高い濃度で生成することである。 Methods for producing high concentrations of particulate aerosols are disclosed in US Pat. No. 8,596,268 B2, and US Pat. No. 8,596,268 B2 is incorporated herein by reference in its entirety. Briefly, a syringe pump is used to supply the aqueous / aqueous suspension to the aerosolization nozzle. This nozzle aerosolizes 100% of the liquid to form a liquid aerosol with a narrow size distribution (σ g <2). This aerosol eruption is stopped by a coaxial countercurrent of gas. The liquid is evaporated from the particles by a combination of warm compressed and diluted gases and infrared rays whose wavelength is optimized for the absorption band of water. The resulting dry particle aerosol is concentrated using a multi-slit virtual impactor with radially aligned acceleration and deceleration nozzles. The particles gain momentum as they pass through the acceleration nozzle. As the particles pass through the deceleration nozzle, they pass through a small gap and stall, forming a slow aerosol. Most gas escapes from the aerosol stream through the gaps between these nozzles. As such, slow aerosols consist of fairly high concentrations of particles contained in a smaller volume of gas. This aerosol flows out of the port at 3 water columns cm, where it can be aspirated on demand. However, for deep lung deposition in patients with pulmonary dysfunction, with smaller diameter aerosols, higher feeding rates and higher total payloads are needed to treat patients with ARDS and other lung syndromes and diseases. Is desirable. Therefore, an object of the present invention is to produce smaller particles at higher concentrations with higher efficiency and higher payload suitable for clinical use.
肺機能障害がある患者における気管支拡張剤及びガス交換の効果を向上させ且つ肺末梢部へのエアロゾル沈着を促進させ、それによって治療用エアロゾルの送給のための有力な選択肢を提供するために、典型的には80%のヘリウムと20%の酸素又は70%のヘリウムと30%の酸素からなる、ヘリウムと酸素の混合物であるヘリオックスが使われている。エアロゾルの生成のために70/30ヘリオックスを一定の噴霧器ガス流に用いた研究では、ヘリオックスは、試験した全ての流量において、空気と比較して大きい粒子を生成することが示された。しかし、本明細書で説明する発明を利用することで、同じ圧縮ガスの圧力でも、ヘリオックスでは、空気と比較して、エアロゾル粒子サイズの顕著な減少が達成される。 To improve the effectiveness of bronchial dilators and gas exchange in patients with pulmonary dysfunction and to promote aerosol deposition in the peripheral lungs, thereby providing a powerful option for the delivery of therapeutic aerosols. Heliox, a mixture of helium and oxygen, typically consisting of 80% helium and 20% oxygen or 70% helium and 30% oxygen is used. Studies using 70/30 heliox for constant atomizer gas flow for aerosol formation have shown that heliox produces larger particles compared to air at all flow rates tested. However, by utilizing the inventions described herein, at the same compressed gas pressure, Heliox achieves a significant reduction in aerosol particle size compared to air.
多くのエアロゾルを濃縮するためのバーチャルインパクタが既に開示されている。例えば、いくつかの線状スリット濃縮器は、上述したように、矩形V型デザインの収束型流路を用いている。濃縮されたエアロゾルの質量負荷は、濃縮器の効率を低下させる可能性があり、1mg/Lより高い濃度ではノズルの目詰まりにつながる可能性がある。エアロゾルは、高ペイロードの送給のために、濃縮される前の時点で既に高濃度であることが好ましい。指定されたペイロードの生成及び送給の最中に、濃縮器の表面へのエアロゾルの沈着が濃縮器の機能を損なってはならない。本発明の性能を満たすエアロゾル濃縮器はまだ開示されていない。 Virtual impactors for concentrating many aerosols have already been disclosed. For example, some linear slit concentrators use a convergent flow path with a rectangular V-shaped design, as described above. The mass load of the concentrated aerosol can reduce the efficiency of the concentrator and can lead to nozzle clogging at concentrations above 1 mg / L. Aerosols are preferably already in high concentration before they are concentrated due to the high payload delivery. During the production and delivery of the specified payload, the deposition of aerosol on the surface of the concentrator shall not impair the function of the concentrator. Aerosol concentrators satisfying the performance of the present invention have not yet been disclosed.
バーチャルインパクタはエアロゾル粒子の慣性に依存するため、4μm MMADより小さい粒子の濃縮においては、特に低圧力差において高効率を達成することが困難である。単純化及び臨床的有用化のためには、エアロゾルをバーチャルインパクション(impaction)により濃縮する場合には、排出ガスを除去するためのポンプを用いることなくエアロゾルをわずかな正圧で患者に送給することができるように、低い正圧で濃縮が達成されることが望ましい。この条件によって、基本的に、円形のオリフィスを用いたバーチャルインパクタのような高流動抵抗のバーチャルインパクタの使用が排除される。スリット型のオリフィスは、ガス流に対する抵抗がはるかに低いため、本発明に用いられている。空気力学的に設計された加速ノズル及び減速ノズルは、流動に対する抵抗を減らし、濃縮器の効率を向上させる。米国特許第8,375,987はこの前提条件を満たしているため、その全体が本明細書に組み込まれている。しかしながら、本発明は、より高いペイロードで送給可能な、より壁損失が低く且つよりエアロゾル濃度が高い、より小さい粒子の生成及び処理を提供する。 Since virtual impactors depend on the inertia of aerosol particles, it is difficult to achieve high efficiency in enriching particles smaller than 4 μm MMAD, especially at low pressure differences. For simplification and clinical utility, when the aerosol is concentrated by virtual impaction , the aerosol is pumped to the patient with a slight positive pressure without the use of a pump to remove the exhaust gas. It is desirable that concentration be achieved at a low positive pressure so that it can be achieved. This condition, basically, the use of virtual impactor of high flow resistance such as virtual impactor with circular orifices is eliminated. Slit-type orifices are used in the present invention because they have much lower resistance to gas flow. Aerodynamically designed acceleration and deceleration nozzles reduce resistance to flow and improve the efficiency of the concentrator. U.S. Pat. No. 8,375,987 meets this precondition and is incorporated herein by reference in its entirety. However, the present invention provides the production and processing of smaller particles that can be fed with a higher payload, have lower wall losses and a higher aerosol concentration.
上述したように、吸入用のサーファクタントエアロゾルの送給のための技術は、本発明の技術を取り入れておらず、本発明に含まれるエアロゾル濃度や送給基準も提供していない。 As described above, the technique for feeding a surfactant aerosol for inhalation does not incorporate the technique of the present invention, nor does it provide the aerosol concentration or feeding standard contained in the present invention.
本発明の一つの目的は、吸入可能エアロゾル生成システム及びその吸入可能乾燥粉末エアロゾルの生成方法、並びに、a)溶液又は懸濁液から小径粒子を生成し、b)次いで吸入可能な粒子サイズの乾燥粉末エアロゾルを生成するために、伝熱及び物質移動を向上させ、それによって液体エアロゾルからの液体の蒸発速度を向上させ、c)エアロゾル壁損失を低減させ、d)エアロゾル濃縮の効率を高め、e)入出力間の圧力差及び入力圧と環境気圧の圧力差が小さく、f)従来達成されていたよりも高い効率及びペイロードで超微粒子の高エアロゾル送給率を実現する処理システムを創造することである。 One object of the present invention is an inhalable aerosol production system and a method for producing an inhalable dry powder aerosol thereof, and a) producing small diameter particles from a solution or suspension, and b) then drying an inhalable particle size. To produce powdered aerosols, it improves heat transfer and mass transfer, thereby improving the rate of liquid evaporation from the liquid aerosol, c) reducing aerosol wall loss, d) increasing the efficiency of aerosol concentration, e ) The pressure difference between the input and output and the pressure difference between the input pressure and the environmental pressure are small, and f) By creating a processing system that realizes a high aerosol feed rate of ultrafine particles with higher efficiency and payload than previously achieved. be.
本発明の一つの目的は、円筒型線状単スリットバーチャルインパクタを用いて、音響共振を回避しつつ、58%より高い効率で少なくとも最大2gの出力で、高濃度の1.5〜4μm空気動力学的中央粒子径のエアロゾルを毎分10から50リットルの流量で生成し送給することである。 One object of the present invention is to use a cylindrical linear single slit virtual impactor with a high concentration of 1.5-4 μm aerodynamics with an output of at least up to 2 g with an efficiency of greater than 58% while avoiding acoustic resonance. A central particle size aerosol is produced and fed at a flow rate of 10 to 50 liters per minute.
本発明の一つの目的は、いずれの濃縮器の排気出口にも補助ファンや流動制御装置を用いずに高濃度の1.5から6μm MMADのエアロゾルを生成する二段階濃縮器を形成することである。 One object of the present invention is to form a two-stage concentrator that produces a high concentration of 1.5 to 6 μm MMAD aerosol at the exhaust outlet of any concentrator without the use of an auxiliary fan or flow control device.
本発明の一態様によれば、吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量で溶液又は懸濁液から吸入可能乾燥粉末エアロゾルを生成するためのエアロゾル生成システムであって、溶液又は懸濁液を受けるよう設計されたノズル入力端を有し、ノズルガスを受けるよう設計されたノズルガス供給部を有し、更にノズルガス中に浮遊する液体エアロゾルを出力するためのノズル出力端を有する液体エアロゾル生成ノズルと、ノズルガス中に浮遊する液体エアロゾル及び希釈ガスの両方を受けるためにノズル入力端及び希釈ガス供給部に接続された円筒型蒸発チャンバ入力端と、一次中間乾燥粉末エアロゾルを一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量及び一次中間乾燥粉末エアロゾル粒子濃度で出力する円筒型蒸発チャンバ流出端とを有する円筒型蒸発チャンバと、円筒型蒸発チャンバ出力端に接続された円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力端を有する円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器であって、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器は、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力端から、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器エアロゾル分離空間に接続された円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィスに向かって収束する収束型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力路を備え、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器エアロゾル分離空間は円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器排出口及び円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィスの両方に接続され、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィスは、一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量より低い吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量で、且つ一次中間乾燥粉末エアロゾル粒子濃度より高い吸入可能乾燥粉末エアロゾル粒子濃度で吸入可能乾燥粉末エアロゾルを出力する発散型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力路に接続されている、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器とを備えるエアロゾル生成システムが提供される。 According to one aspect of the invention, an aerosol generation system for producing an inhalable dry powder aerosol from a solution or suspension at a volumetric flow rate, designed to receive the solution or suspension. A liquid aerosol generation nozzle having a nozzle input end, a nozzle gas supply unit designed to receive nozzle gas, and a nozzle output end for outputting a liquid aerosol floating in the nozzle gas, and a liquid aerosol generation nozzle floating in the nozzle gas. A cylindrical evaporation chamber input end connected to the nozzle input end and the dilution gas supply unit to receive both the liquid aerosol and the diluting gas, and the primary intermediate dry powder aerosol to the primary intermediate dry powder aerosol volume flow rate and the primary intermediate dry powder. Cylindrical Evaporation Chamber with Outflow End of Aerosol Particle Concentration Cylindrical Linear Single Slit Cylindrical Linear Single Slit Connected to Output End of Aerosol Concentrator Cylindrical Linear Single Slit An aerosol concentrator, a cylindrical linear single-slit aerosol concentrator, is a cylindrical wire connected from the input end of the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator to the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator aerosol separation space. Convergent Cylindrical Linear Single Slit Aerosol Concentrator Converging towards the Input orifice, Cylindrical Linear Single Slit Aerosol Concentrator Aerosol Separation Space is Cylindrical Linear Single Slit Aerosol Concentrator Connected to both the outlet and the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator output orifice, the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator output orifice is lower than the primary intermediate dry powder aerosol volume flow rate and can be sucked dry powder aerosol volume flow rate. A divergent cylindrical linear single-slit aerosol concentrator that outputs a dry powder aerosol that can be inhaled at a concentration of dry powder aerosol particles that is higher than the primary intermediate dry powder aerosol particle concentration. An aerosol generation system with a single-slit aerosol concentrator is provided.
本発明のもう一つの態様によれば、吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量で溶液又は懸濁液から吸入可能乾燥粉末エアロゾルを生成する対応する方法であって、溶液又は懸濁液並びにノズルガスを液体エアロゾル生成ノズルに供給し、ノズルガス中に浮遊する液体エアロゾルを液体エアロゾル生成ノズルから円筒型蒸発チャンバに出力し、円筒型蒸発チャンバに希釈ガスを供給し、円筒型蒸発チャンバから、医学上有効な薬剤を含む粒子を吸入可能にする、ガス中に浮遊する微細乾燥粉末粒子を有する一次中間乾燥粉末エアロゾルを、一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量及び一次中間乾燥粉末エアロゾル粒子濃度で出力し、一次中間乾燥粉末エアロゾルを円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器に供給し、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器は、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィスに向かって収束する収束型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力路及び円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィスから発散する発散型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力路を備え、一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量より低い吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量で、且つ一次中間乾燥粉末エアロゾル粒子濃度より高い吸入可能乾燥粉末エアロゾル粒子濃度で吸入可能乾燥粉末エアロゾルを出力する方法が提供される。 According to another aspect of the invention, a corresponding method of producing an inhalable dry powder aerosol from a solution or suspension at a volumetric flow rate, wherein the solution or suspension and the nozzle gas are liquid aerosols. The liquid aerosol that is supplied to the generation nozzle and floats in the nozzle gas is output from the liquid aerosol generation nozzle to the cylindrical evaporation chamber, the dilution gas is supplied to the cylindrical evaporation chamber, and the medically effective drug is supplied from the cylindrical evaporation chamber. A primary intermediate dry powder aerosol having fine dry powder particles suspended in a gas, which makes the contained particles inhalable, is output at a volume flow rate of the primary intermediate dry powder aerosol and a concentration of the primary intermediate dry powder aerosol particles, and is output as a primary intermediate dry powder aerosol. Is supplied to the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator, and the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator converges toward the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator input orifice. Concentrator Input Path and Cylindrical Linear Single Slit Aerosol Concentrator Equipped with a divergent cylindrical single slit aerosol concentrator output path diverging from the output orifice, primary intermediate dry powder aerosol volume Inhalable dry powder aerosol volume lower than the flow rate Provided is a method of outputting an inhalable dry powder aerosol at a flow rate and at a concentration of inhalable dry powder aerosol particles higher than the concentration of primary intermediate dry powder aerosol particles.
本発明の他の態様によれば、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器は、円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器と組み合わせることができる。この構成は、特に、第一段階において円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器によって高い体積流量を濃縮することができ、次いで円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器によってより低い体積流量を濃縮することができるという利点がある。この構成は更に、この二段階濃縮の合計効率が例えば80%をはるかに上回る効率のように非常に高くなるように、両方の濃縮器を高効率で動作させることを可能にする。 According to another aspect of the invention, the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator can be combined with a cylindrical radial multi-slit aerosol concentrator. This configuration is capable of concentrating high volumetric flow rates, especially in the first stage, with a cylindrical radial multi-slit aerosol concentrator, and then concentrating lower volumetric flow rates with a cylindrical linear single-slit aerosol concentrator. There is an advantage. This configuration also allows both concentrators to operate with high efficiency so that the total efficiency of this two-step enrichment is very high, for example well over 80%.
更に、本発明の他の態様によれば、システム及び方法は、特に希釈ガスとして、また懸濁液をエアロゾルかさせるためのノズルガスとしても、一以上のヘリオックス源から供給されるヘリオックスを含んでも良い。流れをより層状にしそれによってより高い濃縮器効率を可能にするヘリオックスのより好適なレイノルズ数以外のヘリオックスの具体的な利点は、蒸発チャンバで液体エアロゾルを処理し、後に本発明の好適な実施形態に従って濃縮することが可能な乾燥粉末エアロゾルにする際の、乾燥処理の促進を可能にする高い比熱及び低い比重である。ヘリオックスは、あらゆるタイプの濃縮器において、ここでは具体的には円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器及び円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器の両方においてうまく機能するが、本発明によれば、特に円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器において、空気と比較してうまく機能する。 Further, according to another aspect of the invention, the systems and methods include heliox supplied from one or more heliox sources, especially as a diluent gas and also as a nozzle gas for aerosolizing the suspension. But it's okay. A specific advantage of heliox other than the more favorable Reynolds number of heliox, which makes the flow more layered and thereby allows for higher concentrator efficiency, is that the liquid aerosol is treated in the evaporation chamber, which is later preferred by the present invention. High specific heat and low specific gravity that allow the drying process to be accelerated in making a dry powder aerosol that can be concentrated according to embodiments. Heliox works well in all types of concentrators, specifically both cylindrical linear single-slit aerosol concentrators and cylindrical radial multi-slit aerosol concentrators, but according to the invention in particular. Works well compared to air in cylindrical linear single-slit aerosol concentrators.
<発明の詳細な説明>
エアロゾル化させる液体は、溶液又は懸濁液の容器からノズルホルダ上のノズル入力端にくみ上げられ、そこから中央流路を通って液体ノズルまで流れる。圧縮ガスは、ノズルホルダ上の二つのガス入口オリフィスを通ってノズルホルダに入り、ノズルホルダ内の少なくとも二つのガス流路を通って環状圧力平衡化チャンバに移送され、環状収束流路を通って環状発散流路に移送され、最終的に液体ノズルとノズル出力端の間のエアロゾル化空間に移送される。この構成は、液体エアロゾル生成ノズルに指定されている。圧縮ガスは、加熱されていてもされていなくても良い。このノズルホルダ及び液体エアロゾル生成ノズルの詳細は、米国特許出願第15/130,235号に更に詳細に記載されている。エアロゾル化させる溶液又は懸濁液と圧縮ガスは、エアロゾル化空間内で相互に作用して液体エアロゾルを形成する。この液体エアロゾルは、ノズル出力端の中央を通ってエアロゾル化空間から出ていく。ほとんど粒子を含まないガスのシースは、液体エアロゾルがノズル出力端に接触しないようにこの液体エアロゾルを囲う。好適な構成においては、このガスは空気又はヘリオックスである。
<Detailed description of the invention>
The liquid to be aerosolized is pumped from the solution or suspension container to the nozzle input end on the nozzle holder, from which it flows through the central flow path to the liquid nozzle. The compressed gas enters the nozzle holder through the two gas inlet orifices on the nozzle holder, is transferred to the annular pressure balancing chamber through at least two gas channels in the nozzle holder, and through the annular convergence channel. It is transferred to the annular divergence flow path and finally to the aerosolized space between the liquid nozzle and the nozzle output end. This configuration is specified for the liquid aerosol generation nozzle. The compressed gas may or may not be heated. Details of this nozzle holder and liquid aerosol generation nozzle are described in more detail in US Patent Application No. 15 / 130,235. The solution or suspension to be aerosolized and the compressed gas interact in the aerosolizing space to form a liquid aerosol. This liquid aerosol passes through the center of the nozzle output end and exits the aerosolized space. A sheath of gas containing few particles surrounds the liquid aerosol so that it does not come into contact with the nozzle output edge. In a suitable configuration, the gas is air or heliox.
ウェーバー数Weは、ガスがどれくらい効率的に液体を噴霧化するかについての尺度を提供する。
で表され、ρはガス密度、vはカスの速度、dは特性寸法、σは液体の表面張力である。ρair=1.28kg/m3、ρheliox=0.4kg/m3である。空気又はヘリオックスと接している水の表面張力は類似しておりσ≒73mN/mである。Weはヘリオックスが空気の1.62倍高く、従って同じガス圧ではヘリオックスの方が小さい粒子を生成すると予測される。
The Weber number We provides a measure of how efficiently the gas atomizes the liquid.
Represented by, ρ is the gas density, v is the velocity of the residue, d is the characteristic dimension, and σ is the surface tension of the liquid. ρ air = 1.28kg / m 3, a ρ heliox = 0.4kg / m 3. The surface tension of water in contact with air or heliox is similar, σ ≈ 73 mN / m. We predict that heliox is 1.62 times higher than air, so at the same gas pressure heliox produces smaller particles.
ノズルの出口におけるガスの速度は
で算出することができ、k=比熱比であり、空気はk=1.4、ヘリオックスはk=1.58である。また、R=ガス定数であり、空気はR=287J/kg・K、ヘリオックスはR=1546J/kg・Kである。更に、To=上流温度、P=下流圧力、Po=上流滞留圧力である。下流圧力がP=14.7psi=1.01×105Pa、上流圧力がPo=25psi=1.72×105Pa、上流ガス温度がTo=20℃=293Kの場合、ノズルの出口における空気の速度はvair=287m/s、ヘリオックスの速度はvheliox=661m/sである。従って、ヘリオックスの速度が2.3倍高くなる。ヘリオックスのWeは空気の1.64倍である。そのため、同じ駆動圧力では、ヘリオックスの方が小さい粒子を生成する。サーファクタントの、水と比較して非常に低い表面張力は、ウェーバー数及び噴霧化効率の更なる増加につながる。
The velocity of the gas at the outlet of the nozzle
It can be calculated by, k = specific heat ratio, air is k = 1.4, and heliox is k = 1.58. In addition, R = gas constant, air is R = 287J / kg · K, and heliox is R = 1546J / kg · K. Furthermore, T o = upstream temperature, P = downstream pressure is P o = upstream dwell pressure. Downstream pressure P = 14.7psi = 1.01 × 10 5 Pa, the
ノズル出力端から出る液体エアロゾルは、液体エアロゾル生成ノズルから約5cmの位置にある対向流オリフィスから出る圧縮ガスの同軸対向流の噴流により停止させられるエアロゾル噴煙を形成する。そのようにして分散した液体エアロゾルは、ノズルホルダを囲う、円筒型蒸発チャンバを通る比較的均一なガス流を提供するよう設計された流れ分配器を通して円筒型蒸発チャンバに入る、好適には暖かく乾燥した希釈ガスの流れによって、円筒型蒸発チャンバを通して移送される。赤外線源により提供される、水の吸収帯の範囲内の波長の赤外線は、円筒型蒸発チャンバの壁を通して伝達される。この赤外線は、暖かく乾燥したガスと共に、水を飛沫から蒸発させて一次中間乾燥粉末エアロゾルを形成させる。絶対乾燥状態においては、これらの一次中間乾燥エアロゾルは、主に乾燥速度及びエアロゾル化された溶液又は懸濁液の物理化学的特性によって、個体球状粒子である場合とそうでない場合とがある。当然、飛沫の蒸発が完全でない場合、最初に生成した液体エアロゾルより小さいサイズの液体エアロゾルとなる。好適な構成においては、ガスはヘリオックスである。空気の比熱容量が1.0kJ/kg・Kであるのに対し、ヘリオックスの比熱容量は4.3kJ/kg・Kである。ヘリウムの熱伝導率は空気より約6倍高い(0.02W/m・K対0.149W/m・K)。水蒸気の拡散係数は、ヘリウム内においては空気内と比較して3.3倍高い。加えて、対流熱伝導率は飛沫の周囲のガス流に依存する。液体エアロゾル生成ノズルからの圧縮ガス流の増加及びそれによる対向流ガス速度の増加は、飛沫からの水の蒸発速度を増加させる。従って、圧縮ガス圧力及びノズル出力端径が同じであれば、エアロゾルを生成し処理するために空気ではなくヘリオックスを使用することにより、初期飛沫から液体を蒸発させる時間が低減され、その結果、エアロゾル処理システム内における慣性インパクション及び堆積による粒子損失が少なくなる。これが本発明の第一構成である。この一次中間乾燥粉末エアロゾルは、円筒型蒸発チャンバ出力端を通って円筒型蒸発チャンバから出てきたところで使用することができる。 The liquid aerosol coming out of the nozzle output end forms an aerosol jet that is stopped by a coaxial countercurrent jet of compressed gas coming out of a countercurrent orifice located about 5 cm from the liquid aerosol generating nozzle. The liquid aerosol thus dispersed enters the cylindrical evaporation chamber through a flow distributor designed to provide a relatively uniform gas flow through the cylindrical evaporation chamber surrounding the nozzle holder, preferably warm and dry. It is transferred through a cylindrical evaporation chamber by the stream of diluted gas. Infrared rays of wavelengths within the absorption band of water provided by the infrared source are transmitted through the walls of the cylindrical evaporation chamber. This infrared ray, along with a warm, dry gas, evaporates water from the droplets to form a primary intermediate dry powder aerosol. In the absolutely dry state, these primary intermediate dry aerosols may or may not be solid spherical particles, mainly depending on the drying rate and the physicochemical properties of the aerosolized solution or suspension. Of course, if the droplets are not completely evaporated, the size of the liquid aerosol will be smaller than the originally produced liquid aerosol. In a suitable configuration, the gas is heliox. The specific heat capacity of air is 1.0 kJ / kg · K, while the specific heat capacity of Heliox is 4.3 kJ / kg · K. The thermal conductivity of helium is about 6 times higher than that of air (0.02 W / m · K vs. 0.149 W / m · K). The diffusion coefficient of water vapor in helium is 3.3 times higher than in air. In addition, the convective thermal conductivity depends on the gas flow around the droplets. An increase in the flow of compressed gas from the liquid aerosol generation nozzle and the resulting increase in the rate of countercurrent gas increases the rate of evaporation of water from the droplets. Therefore, if the compressed gas pressure and nozzle output end diameter are the same, using heliox instead of air to generate and process the aerosol reduces the time it takes to evaporate the liquid from the initial droplets, resulting in Reduced particle loss due to inertial impaction and deposition within the aerosol treatment system. This is the first configuration of the present invention. This primary intermediate dry powder aerosol can be used as it exits the cylindrical evaporation chamber through the output end of the cylindrical evaporation chamber.
本発明の第二構成は、液体エアロゾル生成ノズル、対向流チューブ、流れ分配器、円筒型蒸発チャンバ及び円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器を備えるエアロゾル処理システムを含む。本発明のこの第二構成においては、一次中間乾燥粉末エアロゾルは、円筒型蒸発チャンバ出力端から、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力端を通って、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器に移動する。円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器は、バーチャルインパクションの原則に基づいて機能する。この円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器においては、円筒型単スリットエアロゾル濃縮器に入る一次中間乾燥粉末エアロゾルの速度は、収束型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力路を通過すると増加する。好適な構成においては、この収束型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力路は、長さが3.25インチで、円形の入口が直径70mmで断面積が徐々に減少する彫刻流路と、好適な構成においては長が32mmで幅が1.3mmであり、長さが0.2cmから6cmの間で幅が1mmから2mmであっても良いスリットを備える、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィスを備える。好適な構成においては、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィスの中心に対する壁の角度は21度であるが、10度から60度の間の他の角度も可能である。この円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィスと同じ長さで幅が1.6mmと円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィスより若干幅が大きい円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィスが、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィスから1.7mm離れた位置にこれと平行に並んでいる。円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィスと円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィスの間には、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器エアロゾル分離空間を形成し且つ共振を軽減するよう大きさが最適化された、好適な構成においては1.7mmであり1mmから2mmの間であることが好ましい長手方向円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器エアロゾル分離空間がある。円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィスは、発散型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力路の入口である。発散型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力路は、好適な構成においては外周の直径が35mmの円形の出口で終わる長さが5cmの彫刻減速流路であるが、他の長さも可能である。好適な構成においては、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィスの中心に対する壁の角度はは20度であるが、10度から60度の間の角度であっても良い。この小さい発散角度により逆流が最小限に抑えられる。一次中間乾燥粉末エアロゾルは、収束型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力路を通過し、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィスを通って円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器エアロゾル分離空間に出ることで加速する。一次中間乾燥粉末エアロゾルの運動量は、ほとんどのエアロゾルに、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器エアロゾル分離空間を横切らせ、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィスに入って発散型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力路に入らせることを可能にする。ほとんどのガスを含む一次排出エアロゾルは、ごく少量の浮遊している粒子と共に、彫刻プレナムに入るために、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器エアロゾル化空間の各側面の一次中間乾燥粉末エアロゾルから出ていく。彫刻プレナムの好適な体積は170mlであるが、30mlから300mlの間の体積が可能である。この構成の長所は、この円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器のスリットが鉛直配向されている場合、収束型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力路内での重力による壁損失が最小であることである。彫刻プレナムを通って流れる一次排出エアロゾルは、一次中間乾燥粉末エアロゾル粒子濃度と比較してエアロゾル濃度が顕著に減少している。この彫刻プレナムは、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器に入る少量の粒子粒子を含むこの一次排出エアロゾルが、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器エアロゾル分離空間を横切る一次中間エアロゾルの流れと実質的に干渉しないのに十分な容積を有する。一次排出エアロゾルは、好適な構成においては直径15mmの円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器排出口を通って彫刻プレナムから出ていく。この排出口のサイズは、彫刻プレナム内での共振定在波の発生を抑制する。
A second configuration of the present invention includes an aerosol processing system comprising a liquid aerosol generating nozzle, a countercurrent tube, a flow distributor, a cylindrical evaporation chamber and a cylindrical linear single slit aerosol concentrator. In this second configuration of the present invention, the primary intermediate dry powder aerosol is delivered from the output end of the cylindrical evaporation chamber through the input end of the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator into a cylindrical linear single-slit aerosol concentrator. Moving. Cylindrical linear single-slit aerosol concentrators work on the principle of virtual impaction. In this cylindrical single-slit aerosol concentrator, the velocity of the primary intermediate dry powder aerosol entering the cylindrical single-slit aerosol concentrator increases as it passes through the convergent cylindrical linear single-slit aerosol concentrator input path. In a preferred configuration, this convergent cylindrical single-slit aerosol concentrator input path is suitable for engraving channels that are 3.25 inches long, have a
エアロゾル用のインパクションパラメータは
で表され、Φ=インパクションパラメータ(無次元)、C=ガス分子の平均自由行程に匹敵するサイズの粒子のカニンガムの補正係数、ρp=粒子の比重(g/cm3)、dp=粒子径(cm)、v=噴出速度(cm/sec)、Djは噴射径(cm)、μ=ガスの粘度(Pa・s)であり、μair=18×106Pa・s、μheliox=19.1×106Pa・sと、ヘリオックスと空気の粘度は類似している。空気の相対レイノルズ数はヘリオックスの3.2倍である。円筒型蒸発チャンバと一次排出エアロゾルの間だけでなく円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器全体を通して低圧力差で円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器が高ヘリオックス流量で動作することを可能にする。発散型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力路から出る吸入可能乾燥粉末エアロゾルは、その吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量が発散型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力路に接続されたエアロゾル受け装置によって制限されている状態で低い正圧を有する。吸入可能乾燥粉末エアロゾルは、発散型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力部を円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器回収コーン、フィルタ又は器具に接続することで、或いは哺乳類により吸入されることにより出力することができる。
The impaction parameters for aerosols are
Represented by, Φ = impaction parameter (non-dimensional), C = correction coefficient of Cunningham of particles of a size comparable to the mean free path of gas molecules, ρ p = specific gravity of particles (g / cm 3 ), d p = Particle size (cm), v = ejection velocity (cm / sec), D j is injection diameter (cm), μ = gas viscosity (Pa · s), μ air = 18 × 10 6 Pa · s, μ Heliox = 19.1 × 10 6 Pa · s, and the viscosity of heliox and air is similar. The relative Reynolds number of air is 3.2 times that of Heliox. Allows the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator to operate at high heliox flow rates with low pressure differences throughout the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator as well as between the cylindrical evaporation chamber and the primary discharge aerosol. .. The inhalable dry powder aerosol coming out of the divergent cylindrical single slit aerosol concentrator output path is the aerosol receiver whose inhalable dry powder aerosol volume flow is connected to the divergent cylindrical linear single slit aerosol concentrator output path. Has a low positive pressure in conditions restricted by the device. Inhalable dry powder aerosols can be obtained by connecting the divergent cylindrical single slit aerosol concentrator output to a cylindrical linear single slit aerosol concentrator recovery cone, filter or instrument, or by inhalation by a mammal. Can be output.
本発明の第三構成においては、円筒型蒸発チャンバ出力端からの一次中間乾燥粉末エアロゾルが円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器入力端に入るように、円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器が円筒型蒸発チャンバ出力端に取り付けられている。この円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器の重要な特徴は米国特許第8,375,987号において先に説明されており、米国特許第8,375,987号の全体が本明細書に組み込まれている。円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器は16の加速スリットオリフィスを有する。この構成では、一次中間乾燥粉末エアロゾルは、円筒型蒸発チャンバ出力端から円筒型放射状マルチスリット濃縮器入力端に移送され、そこから放射状に整列した加速ノズルに移送され、そこでエアロゾルが加速される。一次中間乾燥粉末エアロゾルに含まれる粒子は加速スリットオリフィスと減速スリットオリフィスの間の円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器エアロゾル分離空間を横切って放射状に整列した減速ノズルに入り、そこで一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量が低減されて二次中間乾燥粉末エアロゾルが形成される。ガス及び低比率の粒子を含む二次排出エアロゾルは、加速スリットオリフィスと減速スリットオリフィスの間の円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器エアロゾル分離空間を通って出ていき円形プレナム内に入り、円形プレナムの壁にある円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器排出口通して排出される。二次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量は、円筒型放射状マルチスリット濃縮器出力端に接続される外部装置によって制御され、外部装置を通して二次中間乾燥粉末エアロゾルが出力される。 In the third configuration of the present invention, the cylindrical radial multislit aerosol concentrator is cylindrically evaporated so that the primary intermediate dry powder aerosol from the output end of the cylindrical evaporation chamber enters the input end of the cylindrical radial multislit aerosol concentrator. It is attached to the output end of the chamber. An important feature of this cylindrical radial multislit aerosol concentrator was previously described in US Pat. No. 8,375,987, and US Pat. No. 8,375,987 is incorporated herein in its entirety. The cylindrical radial multi-slit aerosol concentrator has 16 accelerating slit orifices. In this configuration, the primary intermediate dry powder aerosol is transferred from the output end of the cylindrical evaporation chamber to the input end of the cylindrical radial multislit concentrator, from which it is transferred to a radially aligned acceleration nozzle, where the aerosol is accelerated. Particles contained in the primary intermediate dry powder aerosol enter a deceleration nozzle that is radially aligned across the aerosol separation space in a cylindrical radial multi-slit aerosol concentrator between the acceleration slit orifice and the deceleration slit orifice, where the primary intermediate dry powder aerosol volume. The flow rate is reduced to form a secondary intermediate dry powder aerosol. Secondary effluent aerosols containing gas and low proportion particles exit through the cylindrical radial multi-slit aerosol concentrator aerosol separation space between the accelerating slit orifice and the deceleration slit orifice and enter the circular plenum into the circular plenum. It is discharged through a cylindrical radial multi-slit aerosol concentrator outlet on the wall. The volumetric flow rate of the secondary intermediate dry powder aerosol is controlled by an external device connected to the output end of the cylindrical radial multislit concentrator, and the secondary intermediate dry powder aerosol is output through the external device.
本発明の第四構成においては、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器の円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力端は、円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器出力端に接続されている。円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器と円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器が接続されている場合、二段階濃縮器を備えていることになる。好適な構成においては、円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器のスリットの合算スリット長は141mmであるのに対し、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器のスリット長は32mmであり、その比率は4.4対1であるが、2対1から6対1の間の比率が可能である。円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィスの幅と円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器の減速スリットオリフィスの幅が類似していることや、円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器エアロゾル分離空間と比較して円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器エアロゾル分離空間が類似していることと同様に、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィスの幅と円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器の加速スリットオリフィスの幅も類似している。この構成を前提とすると、第二段階である円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器の吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量が設定されている場合、各段階と、各段階に対応する排出口とにおけるエアロゾル体積流量の配分は、各濃縮器における入力と出力の比率が、入力と出力の比率がはるかに高い単濃縮器より大幅に低くなるような配分である。 In the fourth configuration of the present invention, the input end of the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator of the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator is connected to the output end of the cylindrical radial multi-slit aerosol concentrator. If a cylindrical radial multi-slit aerosol concentrator and a cylindrical linear single-slit aerosol concentrator are connected, they will have a two-stage concentrator. In a preferred configuration, the total slit length of the slits in the cylindrical radial multi-slit aerosol concentrator is 141 mm, whereas the slit length in the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator is 32 mm, a ratio of 4.4 pairs. Although it is 1, a ratio between 2: 1 and 6: 1 is possible. Cylindrical Linear Single Slit Aerosol Concentrator The width of the output orifice and the width of the deceleration slit orifice of the cylindrical radial multi-slit aerosol concentrator are similar, and compared with the cylindrical radial multi-slit aerosol concentrator aerosol separation space. Cylindrical Linear Single Slit Aerosol Concentrator Similar to the similar aerosol separation space, cylindrical linear single slit aerosol concentrator input orifice width and cylindrical radial multi-slit aerosol concentrator acceleration slit orifice The width is also similar. Assuming this configuration, when the inhalable dry powder aerosol volume flow rate of the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator, which is the second stage, is set, the aerosol at each stage and the outlet corresponding to each stage. The volumetric flow distribution is such that the ratio of input to output in each concentrator is significantly lower than that of a monoconcentrator with a much higher ratio of input to output.
この第四構成においては、放射状に整列した減速ノズルから出た二次中間エアロゾルは、収束型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力路に入り、そこで二次中間エアロゾルは収束型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力路を通って円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィスに向けて加速される。先に説明したように、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィスから出る粒子のほとんどが、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器エアロゾル分離空間を横切り、円筒型線状単スリット濃縮器出力路を通って発散型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力路に入るが、一次排出エアロゾルは、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器エアロゾル分離空間を出て彫刻プレナムに流れ込み、彫刻プレナムを通って、彫刻プレナムの外壁にある円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器排出口に流れる。発散型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力路から出る吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量は、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器の外部で制御され、吸入可能乾燥粉末エアロゾルを含む。 In this fourth configuration, the secondary intermediate aerosol from the radially aligned deceleration nozzle enters the convergent cylindrical linear single-slit aerosol concentrator input path, where the secondary intermediate aerosol is convergent cylindrical linear. Accelerates through the single-slit aerosol concentrator input path towards the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator input orifice. As explained earlier, most of the particles coming out of the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator input orifice cross the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator aerosol separation space and the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator output path. Through the divergent cylindrical single-slit aerosol concentrator output path, the primary discharge aerosol exits the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator aerosol separation space and flows into the engraving plenum and through the engraving plenum. , Flows into a cylindrical linear single-slit aerosol concentrator outlet on the outer wall of the engraved plenum. Divergent Cylindrical Linear Single Slit Aerosol Concentrator The volumetric flow rate of inhalable dry powder aerosol from the output path is controlled outside the cylindrical linear single slit aerosol concentrator and includes inhalable dry powder aerosol.
二段階構成の長所は、各段階での入力エアロゾル体積流量と出力エアロゾル体積流量の比率が、円筒型放射状マルチスリット濃縮器のみがかなり高い入力体積流量と出力体積流量の比率で用いられる場合より低いことである。二段階濃縮器を用いた場合の効率は一段階円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器を用いた場合より高く、第二段階出力端での圧力もはるかに低い。これらの特徴は、この構成の実用性及び適応性を向上させる。 The advantage of the two-stage configuration is that the ratio of the input aerosol volume flow rate to the output aerosol volume flow rate at each stage is lower than when only the cylindrical radial multi-slit concentrator is used at a considerably higher input volume flow rate to output volume flow rate ratio. That is. The efficiency with the two-stage concentrator is higher than with the one-stage cylindrical radial multi-slit aerosol concentrator, and the pressure at the second-stage output end is also much lower. These features improve the practicality and adaptability of this configuration.
円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器は、a)ヘリオックス用、b)幼児、子供、動物等にエアロゾルを送給する場合等の低出力が望ましい場合における低容量空気投与用、及びc)本願の円筒型放射状マルチスリット濃縮器と直列に接続した場合には二段階濃縮器の構成要素用として用いることができる。 Cylindrical linear single-slit aerosol concentrators are used for a) heliox, b) for low-volume air administration when low output is desired, such as when delivering aerosols to infants, children, animals, etc., and c) the present application. When connected in series with the cylindrical radial multi-slit concentrator, it can be used as a component of a two-stage concentrator.
<図面の詳細な説明>
本発明の第一構成は、液体エアロゾル生成ノズル3、対向流チューブ54、流れ分配器5、及び円筒型蒸発チャンバ6を備えるエアロゾル生成システムを含み、図1に示されている。液体エアロゾル生成ノズル3は、米国特許出願第15/130,235号で詳細に説明されている。流れ分配器5及び円筒型蒸発チャンバ6は、米国特許第8,616,532号で説明されている。これらの出願及び特許は、それぞれ、その全体が本願に参照により組み込まれている。液体エアロゾル生成ノズル3の斜視図及び断面図は図4に示されている。流れ分配器5は図3に示されている。エアロゾル化させる液体は、圧力によって、図1Cに示すノズルホルダ27のノズル入力端11内に供給される。図4Eに描かれているように、この液体は、ノズル入力端11からノズルホルダ27内の中央流路28を通って液体ノズル29に流れ、次いでエアロゾル化空間35に流れる。加熱されていても過熱されていなくても良い圧縮ガスは、流れ分配器5内のノズルガス供給部55を通して提供される(図3A)。この圧縮ガスは流れ分配器5内のノズルガス供給部55から流路56に流れ、そこで流れが分配される(図3C)。流れの一部は、ノズルホルダ27上の二つの圧縮ガス入口オリフィス30につながる圧縮ガス流路57を通って流れる(図4D)。図3C及び図4Dに示すように、ノズルガス2の形態のガスは、これらのガス入口オリフィス30から、ガス流路31(図4D)を通って、図4Eに示すように環状圧力平衡化チャンバ32内に流れる。ノズルガス2は、この環状圧力平衡化チャンバ32から、環状収束流路33を通って環状発散流路34に流れてエアロゾル化空間35に流れ、そこでエアロゾル化空間35に入る液体と相互に作用する。その結果生成される液体エアロゾル13は、ノズル出力端36(図4E)を通ってエアロゾル化空間35から出て、図1C及び図3Cに示すようにエアロゾル噴煙37を形成する。図3Cに示すように、ガス流の残りの部分は、狭窄オリフィス58を通り、対向流流路59を通って、中央流路28と同軸の対向流オリフィス38に流れる。このガスは、液体エアロゾル13のエアロゾル噴煙37と反対方向且つ同軸の噴流を形成する。この噴流は、液体エアロゾル13のエアロゾル噴煙37を停止させる。この対向流ガスは、圧縮ガスとは独立して、液体エアロゾル生成ノズル3に供給しその流れを調整することができる。図3A及び図3Dに示すように、加熱されていても過熱されていなくても良い希釈ガス4は、流れ分配器5の希釈ガス供給部60に入り、そこからドーナツ型チャンバ61内に流れ、第一バッフル63の穴62を通って第二円形チャンバ64に流れ、再び第二バッフル65を通って円筒型蒸発チャンバ6内に流れる(図1C)。第二円形チャンバ64に入るいくらかのガスは、内部円筒型チャンバ67の穴66を通って流れ、そこから第二バッフル65の中央領域にある中心孔68を通って円筒型蒸発チャンバ6内に流れる。希釈ガス4は、第二バッフル65の中心孔68及び周辺孔69(図3A及び図3B参照)の両方を通って、停止させられたエアロゾル噴煙37を一緒に運びながら円筒型蒸発チャンバ6内に流れ、この液体エアロゾル13を円筒型蒸発チャンバ6を通して移送する。この円筒型蒸発チャンバ6は、好適な構成においては、長さが23cmで外径が7cmの石英管70(図1C)で構成されていが、他の長さ及び外径も可能である。円筒型蒸発チャンバ6に隣接する赤外線源39(図1A及び図1C)からの赤外線は、石英管70の壁を通して伝達される。赤外線源39に対して円筒型蒸発チャンバ6の反対側にあるリフレクタ72は、石英管70の対向する壁を通して伝達された赤外線を円筒型蒸発チャンバ6内に反射させる。リフレクタ72は半円筒形のアルミニウムでできているが、他の材質及び形状も可能である。液体エアロゾル13が希釈ガス4によって希釈されこの放射領域を通過すると、飛沫内の水が急速に蒸発して一次中間乾燥粉末エアロゾル14が形成される。結果として得られる固相一次中間乾燥粉末エアロゾル14は、円筒型蒸発チャンバ出力端8から出ていき、そこで固相一次中間乾燥粉末エアロゾル14が使用可能になる。
<Detailed explanation of drawings>
The first configuration of the present invention includes an aerosol generation system including a liquid
本発明の第二構成は、液体エアロゾル生成ノズル3、対向流チューブ54、流れ分配器5、円筒型蒸発チャンバ6及び円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器9を備えるエアロゾル生成システムを含み、図2A〜2Cに示されている。この構成においては、結果として得られる固相一次中間乾燥粉末エアロゾル14は、円筒型蒸発チャンバ6から出て、円筒型蒸発チャンバ出力端8に接続された円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器9に入る。円筒型蒸発チャンバ入力端7の流れ分配器5への接続及び円筒型蒸発チャンバ出力端8の円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力端10への接続は、リップシール73を用いることで気密にしてある。この円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器9は、流路の終端が、長さ33mm、幅1mmのスリットを備える円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィス20となるよう彫刻された、長さが8.4cmの収束型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力路19(図5A〜5D)で構成されている。壁の収束型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィス角度74(図2C)及び収束型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力路角度52(図5D)は、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィス20の端部に対して11度、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィス20の中心に対して21度である。長さ34mm、幅1.4mmの円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィス21は、円形出口41に向かって発散し、発散型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力路22を形成する。発散型円筒型線状単スリットエアロゾル出力路22の壁の発散型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィス角度75及び発散型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力路角度53は、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィス21の端部に対して1.4度、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィス21の中心に対して20.3度である。発散型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力路22は、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィス21と共に、収束型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力路19及び円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィス20と正確に位置が合うよう配置されている。円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィス20と円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィス21の間に、1.7mmの円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器エアロゾル分離空間40がある。収束型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力路19の端部の外面76、発散型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力路22の外面77及び円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器9の内壁78で形成された、彫刻プレナム43がある。この彫刻プレナム43は、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィス20及び円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィス21の長手方向軸と整列された円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器排出口44を有する。この円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器排出口44の内径は15mmである。一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量89及び一次中間乾燥粉末エアロゾル粒子濃度90の一次中間乾燥粉末エアロゾル14は、収束型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力路19を通って円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィス20に向かい且つ円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィス20を通って流れると加速される。円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィス20から出る粒子の運動量は、一次中間エアロゾル14を含む粒子の大部分が、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器エアロゾル分離空間40を横切って円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィス21に入り、吸入可能乾燥粉末エアロゾル15を形成することを可能にする。ごく少量の一次中間乾燥粉末エアロゾル14が、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器エアロゾル分離空間40を通って一次中間乾燥粉末エアロゾル14から出ていき、彫刻プレナム43に、一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量89の方向に対して直角に入り、一次排出エアロゾル16を形成する。一次排出エアロゾル16は、彫刻プレナム43を通って流れて彫刻排出流路80(図2C)から円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器排出口44に出る。吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量91及び吸入可能乾燥粉末エアロゾル粒子濃度92の吸入可能乾燥粉末エアロゾル15は、発散型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力路22を通って回収コーン79に流れる。この回収コーン79に接続された装置は、吸入可能乾燥粉末エアロゾル15の吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量91を制御する。
The second configuration of the present invention includes an aerosol generation system including a liquid
本発明の第三構成は、図6A〜6Cに示すように接続された液体エアロゾル生成ノズル3、対向流チューブ54、流れ分配器5、円筒型蒸発チャンバ6及び円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器24を備えるエアロゾル生成システムを含む。同様の円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器24が米国特許第8,375,987で説明されており、米国特許第8,375,987の全体が本明細書に組み込まれている。この第三構成においては、円筒型蒸発チャンバ出力端8は、円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器入力端25に接続されている。円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器24の構成は、図8A〜8Eに示されている。入口プレート81は、16の放射状に整列した加速ノズル45を有し、これらのノズルのうち長いものは中心に向かって伸びており、短いものはより周縁側に位置している。放射状に整列した加速ノズル45は、エアロゾル沈着を低減するために空気力学的に彫刻されている。これらの放射状に整列した加速ノズル45の狭窄端には、加速スリットオリフィス47がある。これらの加速スリットオリフィス47は、1mmの幅を有する。入口プレート81の反対側には、放射状に整列した加速ノズル45が突出して円形プレナム50(図6C)に隣接する入口プレート流路82が形成されている。これらの放射状に整列した加速ノズル45と並んで且つ向きが反対の、同様に彫刻された放射状に整列した一連の減速ノズル46を有する、対応する背面プレート83がある。これらの放射状に整列した減速ノズル46も同様に突出して入口プレート流路82及び円形プレナム50に隣接する背面プレート流路84を形成している。これらの放射状に整列した減速ノズル46は、幅1.4mmの減速オリフィス48を有する。放射状に整列した加速ノズル45は、1.8mmの円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器エアロゾル分離空間49によって放射状に整列した減速ノズル46から分離されている。円形プレナム50は、円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器排出口51が終端となる、円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器24の両側にある二つの収束型排出流路85に隣接しており、円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器排出口51は、円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器排出口51へのフィルタの固定を容易にするための医療用接続テーパを有する。この構成においては、円筒型蒸発チャンバ6を通って移送された一次中間乾燥粉末エアロゾル14は、放射状に整列した加速ノズル45に入り、その結果、一次中間乾燥粉末エアロゾル14内の粒子が加速スリットオリフィス47と減速スリットオリフィス48の間の円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器エアロゾル分離空間49を横切って二次中間乾燥粉末エアロゾル17として放射状に整列した減速ノズル46に入るための運動量を有するように、速度が増加する。少量のエアロゾルが、円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器エアロゾル分離空間49を通って一次中間乾燥粉末エアロゾル14の流れに直角に出ていき、二次排出エアロゾル86を形成する。二次排出エアロゾル86は、入口プレート流路82及び背面プレート流路84を通って円形プレナム50に流れ、そこから二つの収束型排出路85に流れ、次いで円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器排出口51を通って出ていく。一次中間乾燥粉末エアロゾル14は、放射状に整列した減速ノズル46を通過すると速度が低下して二次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量93及び二次中間乾燥粉末エアロゾル粒子濃度94の二次中間乾燥粉末エアロゾル17を形成し、二次中間乾燥粉末エアロゾル17は次いで円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器出力端26(図6C)を通って流れる。二次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量93は、回収コーン79に接続される出力装置によって制御される。
The third configuration of the present invention includes a liquid
本発明の第四構成は、液体エアロゾル生成ノズル3、対向流チューブ54、流れ分配器5、円筒型蒸発チャンバ6及び円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器24と円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器9を備える二段階濃縮器96を備えるエアロゾル生成システムであり、図7A〜7Dに示されている。この構成においては、二次中間乾燥粉末エアロゾル17は円筒型放射状マルチスリット濃縮器出力端26から円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器9の収束型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力路19内に流れる。この二次中間乾燥粉末エアロゾル17は、第二構成における一次中間乾燥粉末エアロゾル14が円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器9により処理されるのと同じような方法で、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器9により処理される。吸入可能乾燥粉末エアロゾル15は、発散型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力路22を通って回収コーン79に流れる。このコーンに接続される装置が、吸入可能乾燥粉末エアロゾル15の吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量91を制御する。この二段階構成においては、この二段階濃縮器96全体を通した流れの分配は、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器9の吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量91を制御することによって制御される。
The fourth configuration of the present invention includes a liquid
<例>
以下のデータは、エアロゾル処理システムをその制御卓上で水平にして動作させた本発明を用いて生成した。
<Example>
The following data was generated using the present invention in which the aerosol processing system was operated horizontally on its control tabletop.
本発明の性能を評価するために、ポリビニルピロリドン(PVP)という幅広い分子量のものが入手可能なポリマー賦形剤を様々な濃度で使用した。PVPは、溶液や懸濁液を形成するサーファクタント及びその他の薬の両方の代わりとして、検討する粘度の範囲内で使用した。Molecular Expressが提供する、Minisurfに含まれるリン脂質を含むサーファクタント懸濁液を使用した。粒子サイズは、Maple Millerカスケードインパクタで測定し、空気動力学的中央粒子径(MMAD)で示した。これらの実験で使用したヘリオックスは、80%がヘリウム、20%が酸素である。 To assess the performance of the present invention, polyvinylpyrrolidone (PVP), a polymeric excipient available in a wide range of molecular weights, was used at various concentrations. PVP was used as an alternative to both surfactants and other agents that form solutions and suspensions within the viscosity range to be considered. A surfactant suspension containing phospholipids contained in Minisurf provided by Molecular Express was used. Particle size was measured with a Maple Miller cascade impactor and indicated by aerodynamic central particle size (MMAD). The heliox used in these experiments was 80% helium and 20% oxygen.
空気と比較した、ヘリオックスを用いたエアロゾル生成及び処理の粒子サイズへの影響は、円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器を本発明に組み込んだ、本発明の第三構成で評価した。 The effect of heliox-based aerosol production and treatment on particle size compared to air was evaluated in the third configuration of the invention, which incorporates a cylindrical radial multislit aerosol concentrator into the invention.
ガスの圧力の影響を評価するために、10%8kDa PVPを用いて、KB-N-500及びKB-N-600というノズルを用いて、1ml/minで粒子を生成した。一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量は160〜200l/minの範囲内とした。また、吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量は30l/minに制御した。放射状スリット濃縮器を用いた場合の本発明の出力(MMAD)は、エアロゾル生成及び処理用のガスにヘリオックスを用いた場合に空気と比較して顕著に減少した(図9、10)。粒子サイズは、圧縮ガス圧力(CGP)が高くなるほど減少した(図9)。 To evaluate the influence of the pressure of the gas, with a 10% 8kDa PVP, KB - using a nozzle that N-500 and KB-N-600, to generate the particles in 1 ml / min. The volumetric flow rate of the primary intermediate dry powder aerosol was set in the range of 160 to 200 l / min. The volumetric flow rate of inhalable dry powder aerosol was controlled to 30 l / min. The output (MMAD) of the present invention when the radial slit concentrator was used was significantly reduced as compared with air when heliox was used as the gas for aerosol formation and treatment (FIGS. 9 and 10). The particle size decreased as the compressed gas pressure (CGP) increased (Fig. 9).
エアロゾル化速度が粒子サイズに与える影響を空気とヘリオックスで評価するために、9.33%サーファクタント懸濁液及び10%8kDa PVP溶液から、KB-N-500というノズルを用いて40psiの圧縮空気/ヘリオックス圧力でエアロゾルを生成した。0.5ml/minから3ml/minの間の全てのエアロゾル化速度(AR)において、PVP溶液及びサーファクタント懸濁液の両方で、ヘリオックスを用いて生成され処理されたエアロゾルのMMADが3μm未満であった(図10)。サーファクタントをエアロゾル化させる場合、流量が1ml/minから3ml/minの範囲内では、粒子サイズは流量とはほぼ無関係であると思われる。幾何標準偏差ρgは、空気の場合は1.7〜2.2の範囲内であったが、ヘリオックスの場合は1.9〜2.7の範囲内であった。 To assess the effect of aerosolization rate on particle size with air and heliox, from 9.33% surfactorant suspension and 10% 8 kDa PVP solution, 40 psi compressed air / helicopter using a nozzle named KB-N-500. Aerosols were produced at ox pressure. At all aerosolization rates (AR) between 0.5 ml / min and 3 ml / min, the MMAD of aerosols produced and processed with Heliox was less than 3 μm in both PVP solutions and surfactant suspensions. (Fig. 10). When the surfactant is aerosolized, the particle size appears to be largely independent of the flow rate when the flow rate is in the range of 1 ml / min to 3 ml / min. The geometric standard deviation ρg was in the range of 1.7 to 2.2 for air, but was in the range of 1.9 to 2.7 for Heliox.
サーファクタントの濃度が上昇するとサーファクタント懸濁液の粘度が急激に上昇するため、エアロゾル生成及び処理用のガスにヘリオックスを用いて、液体の粘度が粒子サイズに与える影響を評価した。公称分子量が8、29、40及び58kDaのPVPの10%溶液及び20%溶液の粘度をキャピラリレオメータで測定し、cStで示した。オーネゾルゲ数Ohは液体動粘度に比例する。高Oh(Oh>0.01)では、液体の粘性力による減衰の増加により、液体変形及び液体分裂が抑制される。KB-N-700というノズルを用いて、40psiの圧縮ヘリオックス圧力で、1ml/minでPVP溶液をエアロゾル化させると、4cStから39cStの間の粘度(μf)では、粘度が高くなるとわずかに粒子サイズ(MMAD)が大きくなった(図11)。図11には含まれていないが、流体の粘度は39cSt未満には限定されておらず、100cStに及んでも良い。特筆すべきは、メッシュ型の噴霧器によってエアロゾル化された溶液の最大粘度は4cSt未満であるということである。従って、本発明は、微粒子エアロゾルを直ちに生成し送給することが可能な分子の大きさ及び溶液の粘性の高さの範囲を顕著に拡大させる。 Since the viscosity of the surfactant suspension increases sharply as the concentration of the surfactant increases, the effect of the viscosity of the liquid on the particle size was evaluated using Heliox as the gas for aerosol formation and treatment. The viscosities of 10% and 20% solutions of PVP with nominal molecular weights of 8, 29, 40 and 58 kDa were measured with a capillary rheometer and indicated by cSt. The Ohnesorge number Oh is proportional to the liquid kinematic viscosity. At high Oh (Oh> 0.01), the increase in damping due to the viscous force of the liquid suppresses liquid deformation and liquid splitting. Aerosolizing the PVP solution at 1 ml / min at a compressed heliox pressure of 40 psi using a nozzle called KB-N-700, the viscosity (μ f ) between 4 cSt and 39 cSt is slightly higher at higher viscosities. The particle size (MMAD) has increased (Fig. 11). Although not included in FIG. 11, the viscosity of the fluid is not limited to less than 39 cSt and may reach 100 cSt. Notably, the maximum viscosity of the solution aerosolized by the mesh nebulizer is less than 4 cSt. Therefore, the present invention significantly expands the range of molecular size and solution viscosity at which fine particle aerosols can be immediately produced and fed.
円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器を用いて空気及びヘリオックスによるエアロゾル粒子出力効率を調査するため、10%PVP溶液及び9.33%サーファクタント懸濁液を、KB-N-500というノズルを用いて、40psiでエアロゾル化させ、44l/minの吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量で回収した。表1から、10%PVPの出力は3ml/minにおいて192mg/minまで上昇することが分かる。ヘリオックスを用いた場合、予想通りの粒子サイズの減少があったにもかかわらず、出力は198mg/minにわずかに上昇した。エアロゾル化用ガスにヘリオックスを用いた場合、サーファクタントの出力効率とPVPの出力効率は基本的に同じであった。
円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器を用いて大きな粒子の塊を処理することが可能であることを示すために、10ml及び20mlの10%8kDa PVP溶液を、3ml/minのエアロゾル化速度で、KB-N-500というノズルを用いて、40psiの圧縮空気圧力でエアロゾル化させた。0.7g及び1.2gの出力質量がそれぞれ3.3min及び6.7minで回収された。これらのデータは、本発明を用いることで、潜在的に、サーファクタントやその他の分子を臨床用途に適した投与量で送給可能であることを示している。 To show that it is possible to treat large particle agglomerates using a cylindrical radial multi-slit aerosol concentrator, 10 ml and 20 ml of 10% 8 kDa PVP solution was added to the KB at a aerosolization rate of 3 ml / min. It was aerosolized at a compressed air pressure of 40 psi using a nozzle called -N-500. Output masses of 0.7 g and 1.2 g were recovered at 3.3 min and 6.7 min, respectively. These data indicate that the invention can potentially deliver surfactants and other molecules at doses suitable for clinical use.
本発明の第二構成においては、CGPがMMADに与える影響、エアロゾル化速度の上昇が投与レート(DR)に与える影響、及び吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量(RAVF)がエアロゾル処理システムの出力質量濃度(MC)及び出力効率(OE)に与える影響を評価するために、円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器が単スリットエアロゾル濃縮器に置き換わっている。これらの実験におけいて、一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量は160〜200l/minであり、吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量は12〜44l/minであった。 In the second configuration of the present invention, the effect of CGP on MMAD, the effect of increased aerosolization rate on dosing rate (DR), and inhalable dry powder aerosol volume flow rate (RAVF) are the output mass concentrations of the aerosol treatment system. Cylindrical radial multi-slit aerosol concentrators have been replaced by single-slit aerosol concentrators to assess their impact on (MC) and output efficiency (OE). In these experiments, the volumetric flow rate of the primary intermediate dry powder aerosol was 160-200 l / min and the volumetric flow rate of the inhalable dry powder aerosol was 12-44 l / min.
10%8kDa PVP溶液及び8.85%サーファクタント懸濁液をエアロゾル化させるために、ヘリオックスを用いて、KB-N-500というノズルを用いて、3ml/minのエアロゾル化速度でエアロゾルを生成した。どちらの場合も、CGPが上昇するとMMADが減少した(図12)。比較として、同じノズル及び同じエアロゾル化速度で空気を用いて40psiで10%8kDa PVP溶液から生成したエアロゾルの粒子サイズは4.1μmであった。 To aerosolize the 10% 8 kDa PVP solution and the 8.85% surfactant suspension, an aerosol was produced using Heliox and a nozzle named KB-N-500 at an aerosolization rate of 3 ml / min. In both cases, MMAD decreased as CGP increased (Fig. 12). For comparison, the particle size of the aerosol produced from a 10% 8 kDa PVP solution at 40 psi with air at the same nozzle and at the same aerosolization rate was 4.1 μm.
単スリットエアロゾル濃縮器をヘリオックスと共に44l/minの吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量で使用した場合、最大258mg/minのPVP粒子が最大86%の効率で送給された(図13)。1ml/minのエアロゾル化速度ではサーファクタントの出力質量濃度は78mg/min(効率84%)であり、3ml/minのエアロゾル化速度では出力質量濃度は207mg/minであった。従って、ヘリオックスを円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器と共に用いたことにより、エアロゾルの濃度が円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器を用いて得られるものと比較して顕著に向上した(表1)。
When a single-slit aerosol concentrator was used with Heliox at a volumetric flow rate of 44 l / min inhalable dry powder aerosol, up to 258 mg / min of PVP particles were delivered with an efficiency of up to 86% (FIG. 13). At an aerosolization rate of 1 ml / min, the output mass concentration of the surfactant was 78 mg / min (
大きな粒子の塊を単スリットエアロゾル濃縮器を用いて処理することが可能であることを示すために、10ml及び30mlの10%8kDa PVPを、3ml/minで、KB-N-500というノズルを用いて、40psiの圧縮ヘリオックス圧力でエアロゾル化させた。出力において0.86g及び2.2gの出力質量がそれぞれ3.3min及び10minで回収された。 10 ml and 30 ml of 10% 8 kDa PVP at 3 ml / min using a nozzle called KB-N-500 to show that large particle agglomerates can be treated with a single slit aerosol concentrator. And was aerosolized at a compression heliox pressure of 40 psi. At output, 0.86 g and 2.2 g output masses were recovered at 3.3 min and 10 min, respectively.
これらのデータは、本発明が、一回一回の呼吸の全てにおいて3μm MMAD未満の粒子を3mg/sで提供し、合計〜2gのサーファクタントの投与量を〜10分で出力する潜在力があることを示している。円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器を用いた場合、オリフィスへのエアロゾル沈着が最も少なかった。円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器の壁へのエアロゾル損失が最も少なく、発散型出力路が最も壁沈着が多かった。これらの非常に高い粒子濃度においては、発散型出力路でのこの粒子と壁の相互作用は、本明細書で報告した粒子サイズ、粒子濃度及び総処理質量の範囲内においては、濃縮器の性能には影響しなかったと思われる。従って、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器をヘリオックスと共に用いることで、円筒型放射状マルチスリット濃縮器を用いるよりも、より高い総粒子質量を濃縮することが可能になった。 These data have the potential for the present invention to provide particles <3 μm MMAD at 3 mg / s for every single breath and output a total dose of ~ 2 g of surfactant in ~ 10 minutes. It is shown that. When a cylindrical linear single-slit aerosol concentrator was used, aerosol deposition on the orifice was minimal. The cylindrical linear single-slit aerosol concentrator had the least amount of aerosol loss on the wall, and the divergent output path had the most wall deposition. At these very high particle concentrations, this particle-wall interaction at the divergent output path is the performance of the concentrator within the particle size, particle concentration and total processing mass reported herein. It seems that it did not affect. Therefore, using a cylindrical linear single-slit aerosol concentrator with Heliox has made it possible to concentrate a higher total particle mass than using a cylindrical radial multi-slit concentrator.
高粒子濃度を達成するため、円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器を用いた第三構成、及び二段階濃縮器を形成するための円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器及び円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器の直列の組み合わせを備える第四構成の相対的有用性を、高い吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量に対する一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量の比率で評価した。吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量は12l/minを選択した。 A third configuration using a cylindrical radial multi-slit aerosol concentrator to achieve high particle concentration, and a cylindrical radial multi-slit aerosol concentrator and a cylindrical linear single-slit aerosol concentrator to form a two-stage concentrator. The relative usefulness of the fourth configuration with a series combination of vessels was evaluated by the ratio of the primary intermediate dry powder aerosol volume flow to the high inhalable dry powder aerosol volume flow. A volumetric flow rate of inhalable dry powder aerosol was selected at 12 l / min.
円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器を用いた第三構成を、エアロゾル生成ガス及び希釈ガスとして空気を用いて評価した。80l/minの一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量と共に、KB-N-400というノズルを用いて、1ml/minの液体流量の10%8kDa PVPを用いた場合、出力質量濃度は2.2mg/l、出力効率は26%、推定MMADは3.3μmであった。出力圧力は0.4水柱cmであった。一次中間乾燥粉末エアロゾル総体積流量を160l/minに上昇させた場合、質量濃度は1.5mg/l、出力効率は20%未満であった。特筆すべきは、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器と共にKB-N-400というノズルを用いて、60ml/minの総流量及び0.5ml/minのエアロゾル化速度で5%8kDa PVPからエアロゾルを生成した際に、0.9mg/lの質量濃度が達成されたことである。出力における圧力は6水柱cmであった。MMADは約2.9μmと推定された。 The third configuration using a cylindrical radial multi-slit aerosol concentrator was evaluated using air as the aerosol-producing gas and the diluent gas. When using a nozzle called KB-N-400 and using 10% 8 kDa PVP of a liquid flow rate of 1 ml / min with a volumetric flow rate of 80 l / min primary intermediate dry powder aerosol, the output mass concentration is 2.2 mg / l and the output. The efficiency was 26% and the estimated MMAD was 3.3 μm. The output pressure was 0.4 water column cm. When the total volumetric flow rate of the primary intermediate dry powder aerosol was increased to 160 l / min, the mass concentration was 1.5 mg / l and the output efficiency was less than 20%. Of particular note is the use of a KB-N-400 nozzle with a cylindrical linear single-slit aerosol concentrator to generate aerosols from 5% 8 kDa PVP with a total flow rate of 60 ml / min and an aerosolization rate of 0.5 ml / min. At that time, a mass concentration of 0.9 mg / l was achieved. The pressure at the output was 6 water columns cm. The MMAD was estimated to be about 2.9 μm.
二段階濃縮器を備える第四構成を、空気を用いて評価した。空気の一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量が160l/minの場合且つ吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量が12l/minに制限されている場合について評価した。この場合、KB-N-500というノズルを用いて、10%8kDa PVPのエアロゾル化速度を3ml/minとすると、質量濃度は9.3mg/lとなり、二段階濃縮器全体の出力効率は37%となった。出力圧力は1.5水柱cmであった。MMADは約3.2μmであった。 A fourth configuration with a two-stage concentrator was evaluated using air. The case where the volumetric flow rate of the primary intermediate dry powder aerosol of air was 160 l / min and the volumetric flow rate of the inhalable dry powder aerosol was limited to 12 l / min was evaluated. In this case, if the aerosolization rate of 10% 8 kDa PVP is 3 ml / min using a nozzle called KB-N-500, the mass concentration will be 9.3 mg / l, and the output efficiency of the entire two-stage concentrator will be 37%. became. The output pressure was 1.5 water column cm. The MMAD was about 3.2 μm.
加えて、第二構成を、KB-N-500というノズル及び円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器と共に、ヘリオックスを処理ガスとして用いた場合、一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量を160〜200l/minとし、吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量を12l/minに制限し、エアロゾル化速度を3ml/minとすると、出力質量濃度は14.5mg/lとなり、出力効率は58%となった(図14)。出力圧力はちょうど15水柱cmであった。MMADは約2.9μmであった。 In addition, when Heliox is used as the processing gas in the second configuration with a nozzle called KB-N-500 and a cylindrical linear single-slit aerosol concentrator, the volumetric flow rate of the primary intermediate dry powder aerosol is 160 to 200 l / min. Assuming that the volumetric flow rate of the inhalable dry powder aerosol was limited to 12 l / min and the aerosolization rate was 3 ml / min, the output mass concentration was 14.5 mg / l and the output efficiency was 58% (Fig. 14). The output pressure was just 15 water columns cm. The MMAD was about 2.9 μm.
これらのデータは、総合すると、空気を用いて高濃度のエアロゾルを生成する場合は、二段階濃縮器を用いた方が有利であることを示している。特筆すべきは、ヘリオックスを使用できる場合は、単段階円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器の効率及び出力が、特に2〜3μm MMADのエアロゾルが生成される場合に圧倒的に高いことである。 Taken together, these data show that it is advantageous to use a two-stage concentrator when using air to produce high concentrations of aerosols. Notably, the efficiency and power of single-stage cylindrical linear single-slit aerosol concentrators, when Heliox can be used, is overwhelmingly high, especially when 2-3 μm MMAD aerosols are produced. ..
二段階濃縮器を備える第四構成における分割されたガス流を、空気又はヘリオックスを用いてエアロゾル化処理無しで評価した。このモードで、空気を用いて、一次中間乾燥粉末体積流量を160l/minとして動作させた場合、二次中間乾燥粉末体積流量に対する一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量の比率は、円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器においては2.7と推定された。吸入可能乾燥粉末体積流量に対する二次中間乾燥粉末体積流量の比率は、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器においては4.9と推定された。この二段階構成を、ヘリオックスを用いて、一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量を210l/minとし、吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量を12l/minに制限して動作させた場合、出力ガス流に対する入力ガス流の比率は、第一段階の円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器において4.9であり、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器において3.6であり、二段階濃縮器全体の効率は41%であった。出力圧力は0.6cmであった。これは、この二段階濃縮器の多用途性及び実用性を示している。 The split gas stream in the fourth configuration with a two-stage concentrator was evaluated with air or heliox without aerosolization. In this mode, when operating with air at a primary intermediate dry powder volume flow rate of 160 l / min, the ratio of the primary intermediate dry powder aerosol volume flow rate to the secondary intermediate dry powder volume flow rate is a cylindrical radial multislit aerosol. It was estimated to be 2.7 in the concentrator. The ratio of the secondary intermediate dry powder volume flow rate to the inhalable dry powder volume flow rate was estimated to be 4.9 for the cylindrical linear single slit aerosol concentrator. When this two-stage configuration is operated using a heliox with a primary intermediate dry powder aerosol volume flow rate of 210 l / min and an inhalable dry powder aerosol volume flow rate limited to 12 l / min, the input to the output gas flow The gas flow rate was 4.9 for the first-stage cylindrical radial multi-slit aerosol concentrator and 3.6 for the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator, with an overall efficiency of 41% for the two-stage concentrator. .. The output pressure was 0.6 cm. This demonstrates the versatility and practicality of this two-stage concentrator.
理想的な対数正規分布で球状の粒子が生成されたと仮定すると、直径2.6μm(σg=1.9)のエアロゾルにおけるヘリオックス1リットル当たりのPVP/サーファクタント粒子の数は、Hatch及びChoateが展開した理論に基づき、14.5mg/lにおいて9.8×109と算出された。Smolychowskiによるアプローチに基づくと、その後、粒子の数は、凝固によって、0.2秒後に0.06%減少する。従って、これらの濃度においては、凝固の影響は本発明においては無視することができる。 Assuming that spherical particles were generated with an ideal lognormal distribution, the number of PVP / surfactant particles per liter of heliox in an aerosol with a diameter of 2.6 μm (σ g = 1.9) is a theory developed by Hatch and Choate. Based on this, it was calculated as 9.8 × 10 9 at 14.5 mg / l. Based on the approach by Smolychowski, the number of particles is then reduced by 0.06% after 0.2 seconds due to coagulation. Therefore, at these concentrations, the effect of coagulation can be ignored in the present invention.
SUPRAERによるエアロゾル化の前後におけるサーファクタントの表面張力を、Contact Angle Analyzer(FTA-200)でペンダントドロップ法(pendant drop shape method)を用いて測定した。本発明によるエアロゾル化の前後における4mg/mlのサーファクタントの静的表面張力は、それぞれ22.2mN/m及び22.6mN/mであった。エアロゾル化処理及び再懸濁処理によるサーファクタントの表面張力の低下はなかった。 The surface tension of surfactant before and after aerosolization by SUPRAER was measured by the Contact Angle Analyzer (FTA-200) using the pendant drop shape method. The static surface tensions of 4 mg / ml surfactant before and after aerosolization according to the present invention were 22.2 mN / m and 22.6 mN / m, respectively. There was no decrease in the surface tension of the surfactant due to the aerosolization treatment and the resuspension treatment.
<本発明の実施例の用途>
これらのデータは、1.5〜4μm MMADで幾何標準偏差が1.6〜2.7の微粒子エアロゾルを大量に投与する際の、本発明のこの構成の優れた効率を示している。本発明は、大人、子供及び幼児におけるエアロゾル送給のニーズに応えることが可能である。本発明は、その他の命にかかわる状況における治療用エアロゾルの極めて迅速な緊急送給にも適している。
<Use of Examples of the Present Invention>
These data show the excellent efficiency of this configuration of the present invention when administering large doses of particulate aerosols with a geometric standard deviation of 1.6-2.7 at 1.5-4 μm MMAD. The present invention can meet the needs of aerosol delivery in adults, children and toddlers. The present invention is also suitable for extremely rapid emergency delivery of therapeutic aerosols in other life-threatening situations.
ヘリオックスの使用と併せた円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器の使用を通して、9.33%サーファクタント懸濁液(粘度:34cP)から空気動力学的中央粒子径(MMAD)が3μm未満のエアロゾルを生成する能力が達成され、最大3mg/sの純リン脂質を含む高ペイロードの乾燥粉末エアロゾルを69%から84%の効率で送給される。サーファクタントの低表面張力特性は、エアロゾル化及び再懸濁の後でも維持される。本発明は、全治療時間にわたって中断することなく各及び全吸気を通して一定の3mg/sを送給できる可能性がある。サーファクタント投与レート及び総投与量は、競合の装置で達成できるレート及び量より10から20倍高い。肺機能が損なわれている大人の様々な治療において、初めて、臨床用途に適したエアロゾル化されたサーファクタントの投与量が達成可能になる。従って、本発明は、SPBプロテイン(又は模倣剤)を含むサーファクタントと共に、肺炎症過程の解消を可能にするための救命生理学的有益性を提供できる可能性がある。 Through the use of a cylindrical linear single-slit aerosol concentrator in combination with the use of Heliox, an aerosol with an aerodynamic central particle size (MMAD) of less than 3 μm is produced from a 9.33% surfactant suspension (viscosity: 34 cP). The capacity is achieved and a high payload dry powder aerosol containing up to 3 mg / s of pure phospholipids is delivered with an efficiency of 69% to 84%. The low surface tension properties of surfactant are maintained even after aerosolization and resuspension. The present invention may be able to deliver a constant 3 mg / s through each and all inhalations without interruption over the entire treatment time. Surfactant dosing rates and total doses are 10 to 20 times higher than the rates and doses achievable with competing devices. For the first time in a variety of treatments for adults with impaired lung function, doses of aerosolized surfactant suitable for clinical use will be achievable. Therefore, the present invention may provide life-saving physiologic benefits to enable elimination of the pulmonary inflammatory process, along with surfactants containing SPB proteins (or mimetics).
本発明によれば、ヘリオックスは、空気よりも効率的にサーファクタントエアロゾルを生成し送給する。加えて、ヘリオックスは、特に肺機能障害を有する患者において、肺のより深部へのエアロゾルの浸入を容易にし、ガス交換を改善させる。ヘリオックスの物理的特性は、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器を用いた3μm MMAD未満のエアロゾルの送給を、空気の場合の効率が69%であったのに対し、最大で86%の効率で行うことを可能にした。このより低い損失は、サーファクタントのより高い総送給投与量の実現を可能にした。更に、ヘリオックスが空気よりも高い熱伝導率及び比熱を有することから、エアロゾルから水を蒸発させる処理が促進された。これにより、高送給投与量においてもサーファクタントを高効率でサーファクタントを送給することが可能になった。円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器が、ヘリオックスではなく空気と共にこれらの流量(一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量:160〜200l/min、吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量:44l/min)で用いられた場合、患者への送給圧力は38水柱cmより高くなるが、ヘリオックスを用いた場合はこの圧力はたったの13水柱cmである。空気を円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器と共に用いた場合の高エアロゾル送給圧力は、自発呼吸する患者にとって好ましくないだけでなく、それによって集中治療室設備で使用する場合の持続的気道陽圧(CPAP)又は末端呼気正圧(PEEP)での換気に高すぎる下限が設定される。円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器は、空気と共に用いた場合、エアロゾル送給圧力が3水柱cmと低く、効率も59%から64%の間である。ヘリオックスがない、或いはヘリオックスを使わないことを選択している臨床施設におけるニーズに応えるユニットを提供するため、上述した本発明によれば、説明したいくつかの実施例については、エアロゾル生成ガス及びエアロゾル処理ガスとして空気又はヘリオックスを用いることが可能であった。 According to the present invention, heliox produces and delivers surfactant aerosols more efficiently than air. In addition, Heliox facilitates the penetration of aerosols deeper into the lungs and improves gas exchange, especially in patients with pulmonary dysfunction. The physical properties of Heliox are that the delivery of aerosols less than 3 μm MMAD using a cylindrical linear single-slit aerosol concentrator was up to 86%, compared to 69% efficiency in the case of air. It has become possible to do it efficiently. This lower loss made it possible to achieve higher total feed doses of surfactant. In addition, Heliox has a higher thermal conductivity and specific heat than air, facilitating the process of evaporating water from the aerosol. This has made it possible to deliver surfactant with high efficiency even at high doses. Cylindrical linear single-slit aerosol concentrators are used with air rather than heliox at these flow rates (primary intermediate dry powder aerosol volume flow: 160-200 l / min, inhalable dry powder aerosol volume flow: 44 l / min). In this case, the feed pressure to the patient is higher than 38 water column cm, but with the aerosol, this pressure is only 13 water column cm. High aerosol delivery pressure when air is used with a cylindrical linear single slit aerosol concentrator is not only unfavorable for patients who breathe spontaneously, but it also results in continuous positive airway pressure when used in intensive care unit equipment. A lower limit is set that is too high for ventilation at (CPAP) or positive end-expiratory pressure (PEEP). Cylindrical radial multi-slit aerosol concentrators, when used with air, have a low aerosol feed pressure of 3 centimeters and an efficiency between 59% and 64%. To provide a unit that meets the needs of clinical facilities that are free of heliox or choose not to use heliox, according to the invention described above, for some of the embodiments described, aerosol-producing gases And it was possible to use air or heliox as the aerosol treatment gas.
本発明の更なる実施形態1〜141は以下に説明されている。 Further embodiments 1-141 of the present invention are described below.
1.吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量91で溶液又は懸濁液から吸入可能乾燥粉末エアロゾル15を生成するためのエアロゾル生成システムであって、
溶液又は懸濁液を受けるよう設計されたノズル入力端11を有し、ノズルガス2を受けるよう設計されたノズルガス供給部55を有し、更にノズルガス2中に浮遊する液体エアロゾル13を出力するためのノズル出力端36を有する液体エアロゾル生成ノズル3と、
ノズルガス2中に浮遊する液体エアロゾル13及び希釈ガス4の両方を受けるためにノズル入力端36及び希釈ガス供給部60に接続された円筒型蒸発チャンバ入力端7と、一次中間乾燥粉末エアロゾル14を一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量89及び一次中間乾燥粉末エアロゾル粒子濃度90で出力する円筒型蒸発チャンバ流出端8とを有する円筒型蒸発チャンバ6と、
円筒型蒸発チャンバ出力端8に接続された円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力端10を有する円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器9であって、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器9は、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力端10から、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器エアロゾル分離空間40に接続された円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィス20に向かって収束する収束型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力路19を備え、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器エアロゾル分離空間40は円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器排出口44及び円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィス21の両方に接続され、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィス21は、一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量89より低い吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量91で、且つ一次中間乾燥粉末エアロゾル粒子濃度90より高い吸入可能乾燥粉末エアロゾル粒子濃度92で吸入可能乾燥粉末エアロゾル15を出力する発散型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力路22に接続されている、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器9と、
を備えるエアロゾル生成システム。
1. 1. Inhalable Dry Powder Aerosol A aerosol generation system for producing inhalable
It has a
A cylindrical evaporation chamber input end 7 connected to a
Cylindrical Linear Single Slit Aerosol Concentrator 9 A cylindrical linear single
Aerosol generation system.
2.ノズルガス2及び希釈ガス4の少なくとも一方はヘリオックスである、
実施例1に係るエアロゾル生成システム。
2. At least one of the
The aerosol generation system according to the first embodiment.
3.ノズルガス2及び希釈ガス4の少なくとも一方は空気である、
実施例1に係るエアロゾル生成システム。
3. 3. At least one of the
The aerosol generation system according to the first embodiment.
4.一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量89は80l/minから200l/minの間である、
前述の実施例1から3のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
4. The primary intermediate dry powder aerosol
An aerosol generation system according to any one of Examples 1 to 3 described above.
5.円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィス21は、長さが1cmから5cmの間であり、幅が1mmから2mmの間である、
前述の実施例1から4のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
5. The cylindrical linear single-slit aerosol
The aerosol generation system according to any one of Examples 1 to 4 described above.
6.溶液又は懸濁液はサーファクタントを含む、
前述の実施例1から5のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
6. The solution or suspension contains a surfactant,
An aerosol generation system according to any one of Examples 1 to 5 described above.
7.円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器9は、幅が2mm未満であり、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィス20と円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィス21との間に伸びる、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器エアロゾル分離空間40を有する、
前述の実施例1から6のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
7. The cylindrical linear single-
The aerosol generation system according to any one of Examples 1 to 6 described above.
8.収束型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力路19は、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力端10から円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィス20の中心に向かって、10度から60度の間の収束型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力路角度52で収束する、
前述の実施例1から7のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
8. The convergent cylindrical single-slit aerosol
An aerosol generation system according to any one of Examples 1 to 7 described above.
9.発散型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力路22は、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィス21から、10度から60度の間の発散型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力路角度53で発散する、
前述の実施例1から8のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
9. The divergent cylindrical single-slit aerosol
The aerosol generation system according to any one of Examples 1 to 8 described above.
10.円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器エアロゾル分離空間40と円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器排出口44とを接続する彫刻プレナム43であって、30mlから300mlの間の彫刻プレナム容積を有する彫刻プレナム43を更に備える、
前述の実施例1から9のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
10. Cylindrical Linear Single Slit Aerosol Concentrator
An aerosol generation system according to any one of Examples 1 to 9 described above.
11.円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器排出口44の直径が10〜20mmである、
前述の実施例1から10のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
11. Cylindrical linear single slit
An aerosol generation system according to any one of Examples 1 to 10 described above.
12.使用時は、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィス20及び円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィス21は実質的に鉛直方向に伸びる、
前述の実施例1から11のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
12. When in use, the cylindrical linear single-slit aerosol
An aerosol generation system according to any one of Examples 1 to 11 described above.
13.エアロゾル生成システムは、円筒型蒸発チャンバ6から、ガス中に1.5〜4μm MMADのサイズの微粒子として浮遊する一次中間乾燥粉末エアロゾル14を出力するよう設計されている、
前述の実施例1から12のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
13. The aerosol production system is designed to output a primary intermediate
An aerosol generation system according to any one of Examples 1 to 12 described above.
14.エアロゾル生成システムは、溶液粘度又は懸濁液粘度が4から39cStの溶液又は懸濁液をエアロゾル化するよう設計されている、
前述の実施例1から13のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
14. Aerosol production systems are designed to aerosolize solutions or suspensions with solution or suspension viscosities of 4 to 39 cSt.
An aerosol generation system according to any one of Examples 1 to 13 described above.
15.ノズルガス2は、207kPaから414kPaの間のノズルガス圧力を有する、
前述の実施例1から14のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
15. The
An aerosol generation system according to any one of Examples 1 to 14 described above.
16.吸入可能乾燥粉末エアロゾル15は、1水柱cm未満の吸入可能乾燥粉末エアロゾル圧力を有する、
実施例2に係るエアロゾル生成システム。
16. The inhalable
The aerosol generation system according to the second embodiment.
17.吸入可能乾燥粉末エアロゾル15は、2水柱cm未満の吸入可能乾燥粉末エアロゾル圧力を有する、
実施例3に係るエアロゾル生成システム。
17. The inhalable
The aerosol generation system according to the third embodiment.
18.吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量91は10〜15l/minであり、濃縮効率は30%より高い、
前述の実施例1から17のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
18. Inhalable dry powder aerosol
An aerosol generation system according to any one of Examples 1 to 17 described above.
19.エアロゾル生成システムは、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器9の円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器排出口44に流動制御装置がない、
前述の実施例1から18のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
19. The aerosol generation system has no flow control device at the cylindrical linear single-slit
An aerosol generation system according to any one of Examples 1 to 18 described above.
20.対向流チューブ54、赤外線源39、リフレクタ72及びエアロゾル回収コーン95を更に備える、
前述の実施例1から19のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
20. Further comprising a
An aerosol generation system according to any one of Examples 1 to 19 described above.
21.エアロゾル生成システムは、0.1〜3ml/minの溶液体積流量又は懸濁液体積流量で溶液又は懸濁液を受け、少なくとも150mg/minの薬質量流量で、3μm以下の乾燥粉末エアロゾル空気力学的中央粒子径(MMAD)を有する固体粒子の形態で薬を送給するよう設計されている、
前述の実施例1から20のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
21. Aerosol production systems receive solutions or suspensions at a solution volume flow or suspension volume flow of 0.1 to 3 ml / min and a dry powder aerosol aerodynamic center particle of 3 μm or less at a drug mass flow of at least 150 mg / min. Designed to deliver the drug in the form of solid particles with a diameter (MMAD),
The aerosol generation system according to any one of Examples 1 to 20 described above.
22.エアロゾル生成システムは、4cStを超える溶液粘度又は懸濁液粘度の溶液又は懸濁液を受けるよう設計されている、
実施例21に係るエアロゾル生成システム。
22. Aerosol production systems are designed to receive solutions or suspensions with solution viscosities or suspension viscosities greater than 4 cSt.
The aerosol generation system according to Example 21.
23.エアロゾル生成システムは、12l/minから44l/minの間の吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量91を出力し、それによって、少なくとも5mg/l、最大で14.5mg/lの薬質量濃度で薬を送給するよう設計されている、
実施例22に係るエアロゾル生成システム。
23. The aerosol production system outputs an inhalable dry powder aerosol volumetric flow rate of 91 between 12 l / min and 44 l / min, thereby delivering the drug at a drug mass concentration of at least 5 mg / l and up to 14.5 mg / l. Designed to
The aerosol generation system according to Example 22.
24.吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量91で溶液又は懸濁液から吸入可能乾燥粉末エアロゾル15を生成する方法であって、
溶液又は懸濁液並びにノズルガス2を液体エアロゾル生成ノズル3に供給し、
ノズルガス2中に浮遊する液体エアロゾル13を液体エアロゾル生成ノズル3から円筒型蒸発チャンバ6に出力し、
円筒型蒸発チャンバ6に希釈ガス4を供給し、
円筒型蒸発チャンバ6から、医学上有効な薬剤を含む粒子を吸入可能にする、ガス中に浮遊する微細乾燥粉末粒子を有する一次中間乾燥粉末エアロゾル14を、一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量89及び一次中間乾燥粉末エアロゾル粒子濃度90で出力し、
一次中間乾燥粉末エアロゾル14を円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器9に供給し、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器9は、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィス20に向かって収束する収束型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力路19及び円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィス21から発散する発散型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力路22を備え、
一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量89より低い吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量91で、且つ一次中間乾燥粉末エアロゾル粒子濃度90より高い吸入可能乾燥粉末エアロゾル粒子濃度92で吸入可能乾燥粉末エアロゾル15を出力する、
方法。
24. Inhalable dry powder aerosol A method for producing inhalable
A solution or suspension and
The
The
From the
The primary intermediate
The inhalable
Method.
25.ノズルガス2及び希釈ガス4の少なくとも一方としてヘリオックスを供給することを更に含む、
実施例24に係る方法。
25. Further comprising supplying heliox as at least one of the
The method according to Example 24.
26.ノズルガス2及び希釈ガス4の少なくとも一方として空気を供給することを更に含む、
実施例24に係る方法。
26. Further comprising supplying air as at least one of the
The method according to Example 24.
27.80l/minから200l/minの間の一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量89で生成することを更に含む、
前述の実施例24から26のいずれか一つに係る方法。
27. Further comprising producing at a primary intermediate dry powder aerosol volume flow rate of 89 between 80 l / min and 200 l / min,
The method according to any one of Examples 24 to 26 described above.
28.円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィス21を、長さを1cmから5cmの間、幅を1mmから2mmの間とすることを更に含む、
前述の実施例24から27のいずれか一つに係る方法。
28. Cylindrical linear single-slit aerosol
The method according to any one of Examples 24 to 27 described above.
29.溶液又は懸濁液の成分としてサーファクタントを加えることを更に含む、
前述の実施例24から28のいずれか一つに係る方法。
29. Further comprising adding a surfactant as a component of the solution or suspension,
The method according to any one of Examples 24 to 28 described above.
30.円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器9に、幅が2mm未満であり、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィス20と円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィス21との間に伸びる、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器エアロゾル分離空間40を設けることを更に含む、
前述の実施例24から29のいずれか一つに係る方法。
30. The cylindrical linear single-
The method according to any one of Examples 24 to 29 described above.
31.収束型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力路19を、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力端10から円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィス20の中心に向かって、10度から60度の間の収束型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力路角度52で収束するよう設けることを更に含む、
前述の実施例24から30のいずれか一つに係る方法。
31. Convergent cylindrical single-slit aerosol
The method according to any one of Examples 24 to 30 described above.
32.発散型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力路22を、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィス21から、10度から60度の間の発散型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力路角度53で発散するよう設けることを更に含む、
前述の実施例24から31のいずれか一つに係る方法。
32. Divergent Cylindrical Single Slit Aerosol
The method according to any one of Examples 24 to 31 described above.
33.円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器エアロゾル分離空間40と円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器排出口44とを接続する彫刻プレナム43であって、30mlから300mlの間の彫刻プレナム容積を有する彫刻プレナム43を設けることを更に含む、
前述の実施例24から32のいずれか一つに係る方法。
33. Cylindrical Linear Single Slit Aerosol Concentrator
The method according to any one of Examples 24 to 32 described above.
34.円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器排出口44の直径を10〜20mmとすることを更に含む、
前述の実施例24から33のいずれか一つに係る方法。
34. Further including the diameter of the cylindrical linear single slit
The method according to any one of Examples 24 to 33 described above.
35.円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィス20及び円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィス21を、これらが実質的に鉛直方向に伸びるよう配置することを更に含む、
前述の実施例24から34のいずれか一つに係る方法。
35. Further comprising arranging the cylindrical linear single-slit aerosol
The method according to any one of Examples 24 to 34 described above.
36.円筒型蒸発チャンバ6から、ガス中に1.5〜4μm MMADのサイズの微粒子として浮遊する一次中間乾燥粉末エアロゾル14を出力することを更に含む、
前述の実施例24から35のいずれか一つに係る方法。
36. Further comprising outputting a primary intermediate
The method according to any one of Examples 24 to 35 described above.
37.溶液粘度又は懸濁液粘度が4から39cStの溶液又は懸濁液をエアロゾル化させることを更に含む、
前述の実施例24から36のいずれか一つに係る方法。
37. Further comprising aerosolizing a solution or suspension having a solution viscosity or suspension viscosity of 4 to 39 cSt.
The method according to any one of Examples 24 to 36 described above.
38.ノズルガス2を、207kPaから414kPaの間のノズルガス2圧力で供給することを更に含む、
前述の実施例24から37のいずれか一つに係る方法。
38. Further comprising supplying the
The method according to any one of Examples 24 to 37 described above.
39.吸入可能乾燥粉末エアロゾル15を1水柱cm未満の吸入可能乾燥粉末エアロゾル圧力で生成することを更に含む、
実施例25に係る方法。
39. Further comprising producing inhalable
The method according to Example 25.
40.吸入可能乾燥粉末エアロゾル1を2水柱cm未満の吸入可能乾燥粉末エアロゾル圧力で生成することを更に含む、
実施例26に係る方法。
40. Further comprising producing inhalable
The method according to Example 26.
41.30%より高い濃縮効率で、10〜15l/minの吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量91で生成することを更に含み、
前述の実施例24から40のいずれか一つに係る方法。
It further comprises producing with an inhalable dry powder aerosol volume flow rate of 91 at 10-15 l / min with a concentration efficiency greater than 41.30%.
The method according to any one of Examples 24 to 40 described above.
42.エアロゾル生成システムは、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器9の線状単スリットエアロゾル濃縮器排出口44におけるあらゆる流動制御装置を省くことを更に含む、
前述の実施例24から41のいずれか一つに係る方法。
42. The aerosol generation system further comprises omitting any flow control device at the linear single slit
The method according to any one of Examples 24 to 41 described above.
43.対向流チューブ54、赤外線源39、リフレクタ72及びエアロゾル回収コーン79設けることを更に含む、
前述の実施例24から42のいずれか一つに係る方法。
43. Further comprising providing a
The method according to any one of Examples 24 to 42 described above.
44.0.1〜3ml/minの溶液体積流量又は懸濁液体積流量で溶液又は懸濁液を供給し、少なくとも150mg/minの薬質量流量で、3μm以下の乾燥粉末エアロゾル空気力学的中央粒子径(MMAD)を有する固体粒子の形態で薬を送給することを更に含む、
前述の実施例24から43のいずれか一つに係る方法。
44. Dry powder aerosol with aerodynamic center particle size of 3 μm or less at a solution volume flow rate or suspension volume flow rate of 0.1 to 3 ml / min and a drug mass flow rate of at least 150 mg / min. Further comprising delivering the drug in the form of solid particles with MMAD),
The method according to any one of Examples 24 to 43 described above.
45.4cStを超える溶液粘度又は懸濁液粘度の溶液又は懸濁液を供給することを更に含む、
実施例44に係る方法。
Further comprising supplying a solution or suspension with a solution viscosity or suspension viscosity greater than 45.4 cSt,
The method according to Example 44.
46.方法は、12l/minから44l/minの間の吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量91を出力し、それによって、少なくとも5mg/l、最大で14.5mg/lの薬質量濃度で薬を送給するよう設計されている、
実施例45に係る方法。
46. The method outputs an inhalable dry powder aerosol
The method according to Example 45.
47.吸入可能乾燥粉末体積流量91に対する一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量89の比率が5未満となるよう体積流量の比率を制御することを更に含む、
前述の実施例24から46のいずれか一つに係る方法。
47. Further comprising controlling the volume flow rate ratio such that the ratio of the primary intermediate dry powder aerosol
The method according to any one of Examples 24 to 46 described above.
48.吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量91で溶液又は懸濁液から吸入可能乾燥粉末エアロゾル15を生成するためのエアロゾル生成システムであって、
溶液又は懸濁液を受けるよう設計されたノズル入力端11を有し、ノズルガス2を受けるよう設計されたノズルガス供給部55を有し、更にノズルガス2中に浮遊する液体エアロゾル13を出力するためのノズル出力端36を有する液体エアロゾル生成ノズル3と、
ノズルガス2に浮遊する液体エアロゾル13及び希釈ガス4の両方を受けるためにノズル入力端36及び希釈ガス供給部60に接続された円筒型蒸発チャンバ入力端7と、一次中間乾燥粉末エアロゾル14を一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量89及び一次中間乾燥粉末エアロゾル粒子濃度90で出力する円筒型蒸発チャンバ出力端8とを有する円筒型蒸発チャンバ6と、
円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器24であって、円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器24の中心或いはその近傍の位置から、円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器24の中心からより離れた位置まで伸びる少なくとも3つのスリットを備え、円筒型蒸発チャンバ出力端8に接続された円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器入力端25、及び二次中間乾燥粉末エアロゾル17を二次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量93及び二次中間乾燥粉末エアロゾル粒子濃度94で出力する円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器出力端26を有し、二次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量93は一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量89より少なく、二次中間乾燥粉末エアロゾル粒子濃度94は一次中間乾燥粉末エアロゾル粒子濃度90より高い、円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器24と、
円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器出力端26に接続された円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力端10を有する円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器9であって、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器9は、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力端10から、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器エアロゾル分離空間40に接続された円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィス20に向かって収束する収束型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力路19を備え、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器エアロゾル分離空間40は円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器排出口44及び円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィス21の両方に接続され、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィス21は、二次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量93より低い吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量91で、且つ二次中間乾燥粉末エアロゾル粒子濃度94より高い吸入可能乾燥粉末エアロゾル粒子濃度92で吸入可能乾燥粉末エアロゾル15を出力する発散型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力路22に接続されている、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器9と、
を備えるエアロゾル生成システム。
48. Inhalable Dry Powder Aerosol A aerosol generation system for producing inhalable
It has a
The cylindrical evaporation chamber input end 7 connected to the
A cylindrical radial
Cylindrical Radial Multi-Slit Aerosol Concentrator A cylindrical linear single-
Aerosol generation system.
49.ノズルガス2及び希釈ガス4の少なくとも一方はヘリオックスである、
実施例48に係るエアロゾル生成システム。
49. At least one of the
The aerosol generation system according to Example 48.
50.ノズルガス2及び希釈ガス4の少なくとも一方は空気である、
実施例48に係るエアロゾル生成システム。
50. At least one of the
The aerosol generation system according to Example 48.
51.一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量89は80l/minから200l/minの間である、
前述の実施例48から50のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
51. The primary intermediate dry powder aerosol
An aerosol generation system according to any one of Examples 48 to 50 described above.
52.円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィス21は、長さが1cmから5cmの間であり、幅が1mmから2mmの間である、
前述の実施例48から51のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
52. The cylindrical linear single slit aerosol
An aerosol generation system according to any one of Examples 48 to 51 described above.
53.溶液又は懸濁液はサーファクタントを含む、
前述の実施例48から52のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
53. The solution or suspension contains a surfactant,
An aerosol generation system according to any one of Examples 48 to 52 described above.
54.円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器9は、幅が2mm未満であり、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィス20と円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィス21との間に伸びる、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器エアロゾル分離空間40を有する、
前述の実施例48から53のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
54. The cylindrical linear single-
An aerosol generation system according to any one of Examples 48 to 53 described above.
55.収束型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力路19は、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力端10から円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィス20の中心に向かって、10度から60度の間の収束型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力路角度52で収束する、
前述の実施例48から54のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
55. The convergent cylindrical single-slit aerosol
An aerosol generation system according to any one of Examples 48 to 54 described above.
56.発散型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力路22は、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィス21から、10度から60度の間の発散型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力路角度53で発散する、
前述の実施例48から55のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
56. The divergent cylindrical single-slit aerosol
An aerosol generation system according to any one of Examples 48 to 55 described above.
57.円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器エアロゾル分離空間40と円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器排出口44とを接続する彫刻プレナム43であって、30mlから300mlの間の彫刻プレナム容積を有する彫刻プレナム43を更に備える、
前述の実施例48から56のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
57. Cylindrical Linear Single Slit Aerosol Concentrator
An aerosol generation system according to any one of Examples 48 to 56 described above.
58.円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器排出口44の直径が10〜20mmである、
前述の実施例48から57のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
58. Cylindrical linear single slit
An aerosol generation system according to any one of Examples 48 to 57 described above.
59.使用時は、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィス20及び円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィス21は実質的に鉛直方向に伸びる、
前述の実施例48から58のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
59. When in use, the cylindrical linear single-slit aerosol
An aerosol generation system according to any one of Examples 48 to 58 described above.
60.エアロゾル生成システムは、円筒型蒸発チャンバ6から、ガス中に1.5〜4μm MMADのサイズの微粒子として浮遊する一次中間乾燥粉末エアロゾル14を出力するよう設計されている、
前述の実施例48から59のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
60. The aerosol production system is designed to output a primary intermediate
An aerosol generation system according to any one of Examples 48 to 59 described above.
61.エアロゾル生成システムは、溶液粘度又は懸濁液粘度が4から39cStの溶液又は懸濁液をエアロゾル化するよう設計されている、
前述の実施例48から60のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
61. Aerosol production systems are designed to aerosolize solutions or suspensions with solution or suspension viscosities of 4 to 39 cSt.
An aerosol generation system according to any one of Examples 48 to 60 described above.
62.ノズルガス2は、207kPaから414kPaの間のノズルガス圧力を有する、
前述の実施例48から61のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
62. The
An aerosol generation system according to any one of Examples 48 to 61 described above.
63.吸入可能乾燥粉末エアロゾル15は、1水柱cm未満の吸入可能乾燥粉末エアロゾル圧力を有する、
実施例49に係るエアロゾル生成システム。
63. The inhalable
The aerosol generation system according to Example 49.
64.吸入可能乾燥粉末エアロゾル15は、2水柱cm未満の吸入可能乾燥粉末エアロゾル圧力を有する、
実施例50に係るエアロゾル生成システム。
64. The inhalable
The aerosol generation system according to Example 50.
65.円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器24の円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器総スリット長さは、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器9の円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器スリット長さより少なくとも4倍長い、
前述の実施例48から64のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
65. Cylindrical Radial
An aerosol generation system according to any one of Examples 48 to 64 described above.
66.吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量91は10〜15l/minであり、濃縮効率は30%より高い、
前述の実施例48から65のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
66. Inhalable dry powder aerosol
An aerosol generation system according to any one of Examples 48 to 65 described above.
67.エアロゾル生成システムは、円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器24の円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器排出口51及び円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器9の円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器排出口44に流動制御装置がない、
前述の実施例48から66のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
67. The aerosol generation system includes a cylindrical radial multi-slit
An aerosol generation system according to any one of Examples 48 to 66 described above.
68.対向流チューブ54、赤外線源39、リフレクタ72及びエアロゾル回収コーン95を更に備える、
前述の実施例48から67のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
68. Further comprising a
An aerosol generation system according to any one of Examples 48 to 67 described above.
69.エアロゾル生成システムは、0.1〜3ml/minの溶液体積流量又は懸濁液体積流量で溶液又は懸濁液を受け、少なくとも150mg/minの薬質量流量で、3μm以下の乾燥粉末エアロゾル空気力学的中央粒子径(MMAD)を有する固体粒子の形態で薬を送給するよう設計されている、
前述の実施例48から68のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
69. Aerosol production systems receive solutions or suspensions at a solution volume flow or suspension volume flow of 0.1 to 3 ml / min and a dry powder aerosol aerodynamic center particle of 3 μm or less at a drug mass flow of at least 150 mg / min. Designed to deliver the drug in the form of solid particles with a diameter (MMAD),
An aerosol generation system according to any one of Examples 48 to 68 described above.
70.エアロゾル生成システムは、4cStを超える溶液粘度又は懸濁液粘度の溶液又は懸濁液を受けるよう設計されている、
実施例69に係るエアロゾル生成システム。
70. Aerosol production systems are designed to receive solutions or suspensions with solution viscosities or suspension viscosities greater than 4 cSt.
The aerosol generation system according to Example 69.
71.エアロゾル生成システムは、12l/minから44l/minの間の吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量91を出力し、それによって、少なくとも5mg/l、最大で14.5mg/lの薬質量濃度で薬を送給するよう設計されている、
実施例70に係るエアロゾル生成システム。
71. The aerosol production system outputs an inhalable dry powder aerosol volumetric flow rate of 91 between 12 l / min and 44 l / min, thereby delivering the drug at a drug mass concentration of at least 5 mg / l and up to 14.5 mg / l. Designed to
The aerosol generation system according to Example 70.
72.吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量91で溶液又は懸濁液から吸入可能乾燥粉末エアロゾル15を生成する方法であって、
溶液又は懸濁液並びにノズルガス2を液体エアロゾル生成ノズル3に供給し、
ノズルガス2中に浮遊する液体エアロゾル13を液体エアロゾル生成ノズル3から円筒型蒸発チャンバ6に出力し、
円筒型蒸発チャンバ6に希釈ガス4を供給し、
円筒型蒸発チャンバ6から、医学上有効な薬剤を含む粒子を吸入可能にする、ガス中に浮遊する微細乾燥粉末粒子を有する一次中間乾燥粉末エアロゾル14を、一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量89及び一次中間乾燥粉末エアロゾル粒子濃度90で出力し、
一次中間乾燥粉末エアロゾル14を、円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器24であって、円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器24の中心或いはその近傍の位置から、円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器24の中心からより離れた位置まで伸びる少なくとも三つのスリットを備える円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器24内に供給し、
円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器24から、二次中間乾燥粉末エアロゾル17を、一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量89より低い二次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量93及び一次中間乾燥粉末エアロゾル粒子濃度90より高い二次中間乾燥粉末エアロゾル粒子濃度94で出力し、
二次中間乾燥粉末エアロゾル17を円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器9に供給し、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器9は、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィス20に向かって収束する収束型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力路19及び円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィス21から発散する発散型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力路22を備え、
二次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量93より低い吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量91で、且つ二次中間乾燥粉末エアロゾル粒子濃度94より高い吸入可能乾燥粉末エアロゾル粒子濃度92で吸入可能乾燥粉末エアロゾル15を出力する、
方法。
72. Inhalable dry powder aerosol A method for producing inhalable
A solution or suspension and
The
The
From the
The primary intermediate
From the cylindrical radial
The secondary intermediate
Secondary intermediate dry powder aerosol
Method.
73.ノズルガス2及び希釈ガス4の少なくとも一方としてヘリオックスを供給することを更に含む、
実施例72に係る方法。
73. Further comprising supplying heliox as at least one of the
The method according to Example 72.
74.ノズルガス2及び希釈ガス4の少なくとも一方として空気を供給することを更に含む、
実施例72に係る方法。
74. Further comprising supplying air as at least one of the
The method according to Example 72.
75.80l/minから200l/minの間の一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量89で生成することを更に含む、
前述の実施例72から74のいずれか一つに係る方法。
It further comprises producing at a primary intermediate dry powder aerosol volume flow rate of 89 between 75.80 l / min and 200 l / min.
The method according to any one of Examples 72 to 74 described above.
76.円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィス21を、長さを1cmから5cmの間、幅を1mmから2mmの間とすることを更に含む、
前述の実施例72から75のいずれか一つに係る方法。
76. Cylindrical linear single-slit aerosol
The method according to any one of Examples 72 to 75 described above.
77.溶液又は懸濁液の成分としてサーファクタントを加えることを更に含む、
前述の実施例72から76のいずれか一つに係る方法。
77. Further comprising adding a surfactant as a component of the solution or suspension,
The method according to any one of Examples 72 to 76 described above.
78.円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器9に、幅が2mm未満であり、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィス20と円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィス21との間に伸びる、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器エアロゾル分離空間40を設けることを更に含む、
前述の実施例72から77のいずれか一つに係る方法。
78. The cylindrical linear single-
The method according to any one of Examples 72 to 77 described above.
79.収束型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力路19を、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力端10から円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィス20の中心に向かって、10度から60度の間の収束型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力路角度52で収束するよう設けることを更に含む、
前述の実施例72から78のいずれか一つに係る方法。
79. Convergent cylindrical single-slit aerosol
The method according to any one of Examples 72 to 78 described above.
80.発散型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力路22を、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィス21から、10度から60度の間の発散型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力路角度53で発散するよう設けることを更に含む、
前述の実施例72から79のいずれか一つに係る方法。
80. Divergent Cylindrical Single Slit Aerosol
The method according to any one of Examples 72 to 79 described above.
81.円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器エアロゾル分離空間40と円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器排出口44とを接続する彫刻プレナム43であって、30mlから300mlの間の彫刻プレナム容積を有する彫刻プレナム43を設けることを更に含む、
前述の実施例72から80のいずれか一つに係る方法。
81. Cylindrical Linear Single Slit Aerosol Concentrator
The method according to any one of Examples 72 to 80 described above.
82.円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器排出口44の直径を10〜20mmとすることを更に含む、
前述の実施例72から81のいずれか一つに係る方法。
82. Further including the diameter of the cylindrical linear single slit
The method according to any one of Examples 72 to 81 described above.
83.円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィス20及び円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィス21を、これらが実質的に鉛直方向に伸びるよう配置することを更に含む、
前述の実施例72から82のいずれか一つに係る方法。
83. Further comprising arranging the cylindrical linear single-slit aerosol
The method according to any one of Examples 72 to 82 described above.
84.円筒型蒸発チャンバ6から、ガス中に1.5〜4μm MMADのサイズの微粒子として浮遊する一次中間乾燥粉末エアロゾル14を出力することを更に含む、
前述の実施例72から83のいずれか一つに係る方法。
84. Further comprising outputting a primary intermediate
The method according to any one of Examples 72 to 83 described above.
85.溶液粘度又は懸濁液粘度が4から39cStの溶液又は懸濁液をエアロゾル化させることを更に含む、
前述の実施例72から84のいずれか一つに係る方法。
85. Further comprising aerosolizing a solution or suspension having a solution viscosity or suspension viscosity of 4 to 39 cSt.
The method according to any one of Examples 72 to 84 described above.
86.ノズルガス2を、207kPaから414kPaの間のノズルガス2圧力で供給することを更に含む、
前述の実施例72から85のいずれか一つに係る方法。
86. Further comprising supplying the
The method according to any one of Examples 72 to 85 described above.
87.吸入可能乾燥粉末エアロゾル15を1水柱cm未満の吸入可能乾燥粉末エアロゾル圧力で生成することを更に含む、
実施例73に係る方法。
87. Further comprising producing inhalable
The method according to Example 73.
88.吸入可能乾燥粉末エアロゾル15を2水柱cm未満の吸入可能乾燥粉末エアロゾル圧力で生成することを更に含む、
実施例74に係る方法。
88. Further comprising producing inhalable
The method according to Example 74.
89.円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器24の円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器総スリット長さを、円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器9のスリット長さより少なくとも4倍長くすることを更に含む、
前述の実施例72から88のいずれか一つに係る方法。
89. The total slit length of the cylindrical radial
The method according to any one of Examples 72 to 88 described above.
90.30%より高い濃縮効率で、10〜15l/minの吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量91で生成することを更に含み、
前述の実施例72から89のいずれか一つに係る方法。
Further including producing with an inhalable dry powder aerosol volume flow rate of 91 at 10-15 l / min with a concentration efficiency greater than 90.30%.
The method according to any one of Examples 72 to 89 described above.
91.エアロゾル生成システムは、円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器24の円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器排出口54及び円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器9の円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器排出口44におけるあらゆる流動制御装置を省くことを更に含む、
前述の実施例72から90のいずれか一つに係る方法。
91. The aerosol generation system includes a cylindrical radial multi-slit
The method according to any one of Examples 72 to 90 described above.
92.対向流チューブ54、赤外線源39、リフレクタ72及びエアロゾル回収コーン79設けることを更に含む、
前述の実施例72から91のいずれか一つに係る方法。
92. Further comprising providing a
The method according to any one of Examples 72 to 91 described above.
93.0.1〜3ml/minの溶液体積流量又は懸濁液体積流量で溶液又は懸濁液を供給し、少なくとも150mg/minの薬質量流量で、3μm以下の乾燥粉末エアロゾル空気力学的中央粒子径(MMAD)を有する固体粒子の形態で薬を送給することを更に含む、
前述の実施例72から92のいずれか一つに係る方法。
93. Dry powder aerosol with aerodynamic center particle size of 3 μm or less at a solution volume flow rate or suspension volume flow rate of 0.1 to 3 ml / min and a drug mass flow rate of at least 150 mg / min. Further comprising delivering the drug in the form of solid particles with MMAD),
The method according to any one of Examples 72 to 92 described above.
94.4cStを超える溶液粘度又は懸濁液粘度の溶液又は懸濁液を供給することを更に含む、
実施例93に係る方法。
Further comprising supplying a solution or suspension with a solution viscosity or suspension viscosity greater than 94.4 cSt,
The method according to Example 93.
95.方法は、12l/minから44l/minの間の吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量91を出力し、それによって、少なくとも5mg/l、最大で14.5mg/lの薬質量濃度で薬を送給するよう設計されている、
実施例94に係る方法。
95. The method outputs an inhalable dry powder aerosol
The method according to Example 94.
96.二次中間乾燥粉末体積流量93に対する一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量89の比率及び吸入可能乾燥粉末体積流量91に対する二次中間乾燥粉末体積流量93の比率が両方とも5未満となるよう体積流量の比率を制御することを更に含む、
前述の実施例72から95のいずれか一つに係る方法。
96. The ratio of the volume flow rate of the primary intermediate dry powder aerosol to the volume flow rate of the secondary intermediate
The method according to any one of Examples 72 to 95 described above.
97.溶液又は懸濁液から吸入可能乾燥粉末エアロゾル15を生成するためのエアロゾル生成システムであって、
溶液又は懸濁液を受けるよう設計されたノズル入力端11を有し、ノズルヘリオックス2を受けるよう設計されたノズルヘリオックス供給部55を有し、更にノズルヘリオックス2中に浮遊する液体エアロゾル13を出力するためのノズル出力端36を有する液体エアロゾル生成ノズル3と、
ノズルヘリオックス2に浮遊する液体エアロゾル13及び希釈ヘリオックス4の両方を受けるためにノズル入力端36及び希釈ヘリオックス供給部60に接続された円筒型蒸発チャンバ入力端7と、一次中間乾燥粉末エアロゾル14を一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量89及び一次中間乾燥粉末エアロゾル粒子濃度90で出力する円筒型蒸発チャンバ出力端8とを有する円筒型蒸発チャンバ6と、
円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器24であって、円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器24の中心或いはその近傍の位置から、円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器24の中心からより離れた位置まで伸びる少なくとも3つのスリットを備え、円筒型蒸発チャンバ出力端8に接続された円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器入力端25、及び一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量89より低い吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量91で、且つ一次中間乾燥粉末エアロゾル粒子濃度90より高い吸入可能乾燥粉末エアロゾル粒子濃度92で吸入可能乾燥粉末エアロゾル15を出力する円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器出力端26を有する、円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器24と、
を備えるエアロゾル生成システム。
97. An aerosol production system for producing an inhalable
It has a
A cylindrical evaporation chamber input end 7 connected to a
A cylindrical radial
Aerosol generation system.
98.一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量89は80l/minから200l/minの間である、
実施例97に係るエアロゾル生成システム。
98. The primary intermediate dry powder aerosol
The aerosol generation system according to Example 97.
99.溶液又は懸濁液はサーファクタントを含む、
前述の実施例97から98のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
99. The solution or suspension contains a surfactant,
An aerosol generation system according to any one of Examples 97 to 98 described above.
100.エアロゾル生成システムは、円筒型蒸発チャンバ6から、ガス中に1.5〜4μm MMADのサイズの微粒子として浮遊する一次中間乾燥粉末エアロゾル14を出力するよう設計されている、
前述の実施例97から99のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
100. The aerosol production system is designed to output a primary intermediate
An aerosol generation system according to any one of Examples 97 to 99 described above.
101.エアロゾル生成システムは、溶液粘度又は懸濁液粘度が4から39cStの溶液又は懸濁液をエアロゾル化するよう設計されている、
前述の実施例97から100のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
101. Aerosol production systems are designed to aerosolize solutions or suspensions with solution or suspension viscosities of 4 to 39 cSt.
An aerosol generation system according to any one of Examples 97 to 100 described above.
102.ノズルヘリオックス2は、207kPaから414kPaの間のヘリオックス圧力を有する、
前述の実施例97から101のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
102.
An aerosol generation system according to any one of Examples 97 to 101 described above.
103.吸入可能乾燥粉末エアロゾル15は、1水柱cm未満の吸入可能乾燥粉末エアロゾル圧力を有する、
前述の実施例97から102のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
103. The inhalable
An aerosol generation system according to any one of Examples 97 to 102 described above.
104.吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量91は10〜15l/minであり、濃縮効率は30%より高い、
前述の実施例97から103のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
104. Inhalable dry powder aerosol
An aerosol generation system according to any one of Examples 97 to 103 described above.
105.エアロゾル生成システムは、円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器24の円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器排出口51に流動制御装置がない、
前述の実施例97から104のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
105. The aerosol generation system has no flow control device at the cylindrical radial multi-slit
An aerosol generation system according to any one of Examples 97 to 104 described above.
106.対向流チューブ54、赤外線源39、リフレクタ72及びエアロゾル回収コーン95を更に備える、
前述の実施例97から105のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
106. Further comprising a
An aerosol generation system according to any one of Examples 97 to 105 described above.
107.エアロゾル生成システムは、0.1〜3ml/minの溶液体積流量又は懸濁液体積流量で溶液又は懸濁液を受け、少なくとも150mg/minの薬質量流量で、3μm以下の乾燥粉末エアロゾル空気力学的中央粒子径(MMAD)を有する固体粒子の形態で薬を送給するよう設計されている、
前述の実施例97から106のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
107. Aerosol production systems receive solutions or suspensions at a solution volume flow or suspension volume flow of 0.1 to 3 ml / min and a dry powder aerosol aerodynamic center particle of 3 μm or less at a drug mass flow of at least 150 mg / min. Designed to deliver the drug in the form of solid particles with a diameter (MMAD),
An aerosol generation system according to any one of Examples 97 to 106 described above.
108.エアロゾル生成システムは、4cStを超える溶液粘度又は懸濁液粘度の溶液又は懸濁液を受けるよう設計されている、
実施例107に係るエアロゾル生成システム。
108. Aerosol production systems are designed to receive solutions or suspensions with solution viscosities or suspension viscosities greater than 4 cSt.
The aerosol generation system according to Example 107.
109.エアロゾル生成システムは、12l/minから44l/minの間の吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量91を出力し、それによって、少なくとも5mg/l、最大で14.5mg/lの薬質量濃度で薬を送給するよう設計されている、
実施例108に係るエアロゾル生成システム。
109. The aerosol production system outputs an inhalable dry powder aerosol volumetric flow rate of 91 between 12 l / min and 44 l / min, thereby delivering the drug at a drug mass concentration of at least 5 mg / l and up to 14.5 mg / l. Designed to
The aerosol generation system according to Example 108.
110.吸入可能システム出力体積流量91で溶液又は懸濁液から吸入可能乾燥粉末エアロゾル15を生成する方法であって、
溶液又は懸濁液並びにノズルヘリオックス2を液体エアロゾル生成ノズル3に供給し、
ノズルヘリオックス2中に浮遊する液体エアロゾル13を液体エアロゾル生成ノズル3から円筒型蒸発チャンバ6に出力し、
円筒型蒸発チャンバ6に希釈ヘリオックス4を供給し、
円筒型蒸発チャンバ6から、医学上有効な薬剤を含む粒子を吸入可能にする、ガス中に浮遊する微細乾燥粉末粒子を有する一次中間乾燥粉末エアロゾル14を、一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量89及び一次中間乾燥粉末エアロゾル粒子濃度90で出力し、
一次中間乾燥粉末エアロゾル14を、円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器24であって、円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器24の中心或いはその近傍の位置から、円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器24の中心からより離れた位置まで伸びる少なくとも三つのスリットを備える円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器24内に供給し、
一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量14より低い吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量91で、且つ一次中間乾燥粉末エアロゾル粒子濃度90より高い吸入可能乾燥粉末エアロゾル粒子濃度92で吸入可能乾燥粉末エアロゾル15を出力する、
方法。
110. Inhalable system A method of producing an inhalable
The solution or suspension and the
The
The diluted
From the
The primary intermediate
The inhalable
Method.
111.80l/minから200l/minの間の一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量89で生成することを更に含む、
実施例110に係る方法。
111. Further comprises producing at a primary intermediate dry powder aerosol volume flow rate of 89 between 80 l / min and 200 l / min.
The method according to Example 110.
112.溶液又は懸濁液の成分としてサーファクタントを加えることを更に含む、
前述の実施例110から111のいずれか一つに係る方法。
112. Further comprising adding a surfactant as a component of the solution or suspension,
The method according to any one of Examples 110 to 111 described above.
113.円筒型蒸発チャンバ6から、ガス中に1.5〜4μm MMADのサイズの微粒子として浮遊する一次中間乾燥粉末エアロゾル14を出力することを更に含む、
前述の実施例110から112のいずれか一つに係る方法。
113. Further comprising outputting a primary intermediate
The method according to any one of Examples 110 to 112 described above.
114.溶液粘度又は懸濁液粘度が4から39cStの溶液又は懸濁液をエアロゾル化させることを更に含む、
前述の実施例110から113のいずれか一つに係る方法。
114. Further comprising aerosolizing a solution or suspension having a solution viscosity or suspension viscosity of 4 to 39 cSt.
The method according to any one of Examples 110 to 113 described above.
115.ノズルヘリオックス2を、207kPaから414kPaの間のノズルヘリオックス2圧力で供給することを更に含む、
前述の実施例110から114のいずれか一つに係る方法。
115. Further comprising supplying the
The method according to any one of Examples 110 to 114 described above.
116.吸入可能乾燥粉末エアロゾル15を1水柱cm未満の吸入可能乾燥粉末エアロゾル圧力で生成することを更に含む、
前述の実施例110から115のいずれか一つに係る方法。
116. Further comprising producing inhalable
The method according to any one of Examples 110 to 115 described above.
117.30%より高い濃縮効率で、10〜15l/minの吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量91で生成することを更に含む、
前述の実施例110から116のいずれか一つに係る方法。
Further comprising producing with an inhalable dry powder aerosol volume flow rate of 91 at 10-15 l / min with a concentration efficiency greater than 117.30%.
The method according to any one of Examples 110 to 116 described above.
118.エアロゾル生成システムは、円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器24の円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器排出口54におけるあらゆる流動制御装置を省くことを更に含む、
前述の実施例110から117のいずれか一つに係る方法。
118. The aerosol generation system further comprises omitting any flow control device at the cylindrical radial multislit aerosol concentrator
The method according to any one of Examples 110 to 117 described above.
119.対向流チューブ54、赤外線源39、リフレクタ72及びエアロゾル回収コーン79設けることを更に含む、
前述の実施例110から118のいずれか一つに係る方法。
119. Further comprising providing a
The method according to any one of Examples 110 to 118 described above.
120.0.1〜3ml/minの溶液体積流量又は懸濁液体積流量で溶液又は懸濁液を供給し、少なくとも150mg/minの薬質量流量で、3μm以下の乾燥粉末エアロゾル空気力学的中央粒子径(MMAD)を有する固体粒子の形態で薬を送給することを更に含む、
前述の実施例110から119のいずれか一つに係る方法。
Dry powder aerosol aerodynamic center particle diameter (1 Further comprising delivering the drug in the form of solid particles with MMAD),
The method according to any one of the above-mentioned Examples 110 to 119.
121.4cStを超える溶液粘度又は懸濁液粘度の溶液又は懸濁液を供給することを更に含む、
実施例120に係る方法。
Further comprising supplying a solution or suspension with a solution viscosity or suspension viscosity greater than 121.4 cSt,
The method according to Example 120.
122.方法は、12l/minから44l/minの間の吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量91を出力し、それによって、少なくとも5mg/l、最大で14.5mg/lの薬質量濃度で薬を送給するよう設計されている、
実施例121に係る方法。
122. The method outputs an inhalable dry powder aerosol
The method according to Example 121.
123.吸入可能乾燥粉末体積流量91に対する一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量89の比率が5未満となるよう体積流量の比率を制御することを更に含む、
前述の実施例110から122のいずれか一つに係る方法。
123. Further comprising controlling the volume flow rate ratio such that the ratio of the primary intermediate dry powder aerosol
The method according to any one of Examples 110 to 122 described above.
124.溶液又は懸濁液から吸入可能乾燥粉末エアロゾル15を生成するためのエアロゾル生成システムであって、
溶液又は懸濁液を受けるよう設計されたノズル入力端11を有し、ノズルヘリオックス2を受けるよう設計されたノズルヘリオックス供給部55を有し、更にノズルヘリオックス2中に浮遊する液体エアロゾル13を出力するためのノズル出力端36を有する液体エアロゾル生成ノズル3と、
ノズルヘリオックス2に浮遊する液体エアロゾル13及び希釈ヘリオックス4の両方を受けるためにノズル入力端36及び希釈ヘリオックス供給部60に接続された円筒型蒸発チャンバ入力端7と、一次中間乾燥粉末エアロゾル14を一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量89及び一次中間乾燥粉末エアロゾル粒子濃度90で出力する円筒型蒸発チャンバ出力端8とを有する円筒型蒸発チャンバ6と、
を備えるエアロゾル生成システム。
124. An aerosol production system for producing an inhalable
It has a
A cylindrical evaporation chamber input end 7 connected to a
Aerosol generation system.
125.一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量89は80l/minから200l/minの間である、
実施例124に係るエアロゾル生成システム。
125. The primary intermediate dry powder aerosol
The aerosol generation system according to Example 124.
126.溶液又は懸濁液はサーファクタントを含む、
前述の実施例124から125のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
126. The solution or suspension contains a surfactant,
An aerosol generation system according to any one of Examples 124 to 125 described above.
127.エアロゾル生成システムは、円筒型蒸発チャンバ6から、ガス中に1.5〜4μm MMADのサイズの微粒子として浮遊する一次中間乾燥粉末エアロゾル14を出力するよう設計されている、
前述の実施例124から126のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
127. The aerosol production system is designed to output a primary intermediate
An aerosol generation system according to any one of Examples 124 to 126 described above.
128.エアロゾル生成システムは、溶液粘度又は懸濁液粘度が4から39cStの溶液又は懸濁液をエアロゾル化するよう設計されている、
前述の実施例124から127のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
128. Aerosol production systems are designed to aerosolize solutions or suspensions with solution or suspension viscosities of 4 to 39 cSt.
An aerosol generation system according to any one of Examples 124 to 127 described above.
129.ノズルヘリオックス2は、207kPaから414kPaの間のノズルヘリオックス圧力を有する、
前述の実施例124から128のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
129.
An aerosol generation system according to any one of Examples 124 to 128 described above.
130.対向流チューブ54、赤外線源39、リフレクタ72及びエアロゾル回収コーン95を更に備える、
前述の実施例124から129のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
130. Further comprising a
The aerosol generation system according to any one of Examples 124 to 129 described above.
131.エアロゾル生成システムは、0.1〜3ml/minの溶液体積流量又は懸濁液体積流量で溶液又は懸濁液を受け、少なくとも150mg/minの薬質量流量で、3μm以下の乾燥粉末エアロゾル空気力学的中央粒子径(MMAD)を有する固体粒子の形態で薬を送給するよう設計されている、
前述の実施例124から130のいずれか一つに係るエアロゾル生成システム。
131. Aerosol production systems receive solutions or suspensions at a solution volume flow or suspension volume flow of 0.1 to 3 ml / min and a dry powder aerosol aerodynamic center particle of 3 μm or less at a drug mass flow of at least 150 mg / min. Designed to deliver the drug in the form of solid particles with a diameter (MMAD),
An aerosol generation system according to any one of Examples 124 to 130 described above.
132.エアロゾル生成システムは、4cStを超える溶液粘度又は懸濁液粘度の溶液又は懸濁液を受けるよう設計されている、
実施例131に係るエアロゾル生成システム。
132. Aerosol production systems are designed to receive solutions or suspensions with solution viscosities or suspension viscosities greater than 4 cSt.
The aerosol generation system according to Example 131.
133.溶液又は懸濁液から吸入可能乾燥粉末エアロゾル15を生成する方法であって、
溶液又は懸濁液並びにノズルヘリオックス2を液体エアロゾル生成ノズル3に供給し、
ノズルヘリオックス2中に浮遊する液体エアロゾル13を液体エアロゾル生成ノズル3から円筒型蒸発チャンバ6に出力し、
円筒型蒸発チャンバ6に希釈ガス4を供給し、
円筒型蒸発チャンバ6から、医学上有効な薬剤を含む粒子を吸入可能にする、ガス中に浮遊する微細乾燥粉末粒子を有する一次中間乾燥粉末エアロゾル14を、一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量89及び一次中間乾燥粉末エアロゾル粒子濃度90で出力する、
方法。
133. A method of producing an inhalable
The solution or suspension and the
The
The
From the
Method.
134.80l/minから200l/minの間の一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量89で生成することを更に含む、
実施例133に係る方法。
134. Includes further production at a primary intermediate dry powder aerosol volume flow rate of 89 between 80 l / min and 200 l / min.
The method according to Example 133.
135.溶液又は懸濁液の成分としてサーファクタントを加えることを更に含む、
前述の実施例133から134のいずれか一つに係る方法。
135. Further comprising adding a surfactant as a component of the solution or suspension,
The method according to any one of the above-mentioned Examples 133 to 134.
136.円筒型蒸発チャンバ6から、ガス中に1.5〜4μm MMADのサイズの微粒子として浮遊する一次中間乾燥粉末エアロゾル14を出力することを更に含む、
前述の実施例133から135のいずれか一つに係る方法。
136. Further comprising outputting a primary intermediate
The method according to any one of the above-mentioned Examples 133 to 135.
137.溶液粘度又は懸濁液粘度が4から39cStの溶液又は懸濁液をエアロゾル化させることを更に含む、
前述の実施例133から136のいずれか一つに係る方法。
137. Further comprising aerosolizing a solution or suspension having a solution viscosity or suspension viscosity of 4 to 39 cSt.
The method according to any one of Examples 133 to 136 described above.
138.ノズルヘリオックス2を、207kPaから414kPaの間のノズルヘリオックス2圧力で供給することを更に含む、
前述の実施例133から137のいずれか一つに係る方法。
138. Further comprising supplying the
The method according to any one of Examples 133 to 137 described above.
139.対向流チューブ54、赤外線源39、リフレクタ72及びエアロゾル回収コーン79設けることを更に含む、
前述の実施例133から138のいずれか一つに係る方法。
139. Further comprising providing a
The method according to any one of Examples 133 to 138 described above.
140.0.1〜3ml/minの溶液体積流量又は懸濁液体積流量で溶液又は懸濁液を供給し、少なくとも150mg/minの薬質量流量で、3μm以下の乾燥粉末エアロゾル空気力学的中央粒子径(MMAD)を有する固体粒子の形態で薬を送給することを更に含む、
前述の実施例133から139のいずれか一つに係る方法。
Dry powder aerosol with aerodynamic center particle size of 3 μm or less, supplying the solution or suspension at a solution volume flow rate or suspension volume flow rate of 140.0.1 to 3 ml / min and a drug mass flow rate of at least 150 mg / min. Further comprising delivering the drug in the form of solid particles with MMAD),
The method according to any one of Examples 133 to 139 described above.
141.4cStを超える溶液粘度又は懸濁液粘度の溶液又は懸濁液を供給することを更に含む、
前述の実施例133から140のいずれか一つに係る方法。
Further comprising supplying a solution or suspension with a solution viscosity or suspension viscosity greater than 141.4 cSt.
The method according to any one of Examples 133 to 140 described above.
ノズルガス 2
液体エアロゾル生成ノズル 3
希釈ガス 4
流れ分配器 5
円筒型蒸発チャンバ 6
円筒型蒸発チャンバ入力端 7
円筒型蒸発チャンバ出力端 8
円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器 9
円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力端 10
ノズル入力端 11
液体エアロゾル 13
一次中間乾燥粉末エアロゾル 14
吸入可能乾燥粉末エアロゾル 15
一次排出エアロゾル 16
二次中間乾燥粉末エアロゾル 17
収束型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力路 19
円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィス 20
円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィス 21
発散型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力路 22
円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器 24
円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器入力端 25
円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器出力端 26
ノズルホルダ 27
中央流路 28
液体ノズル 29
ガス入口オリフィス 30
ガス流路 31
環状圧力平衡化チャンバ 32
環状収束流路 33
環状発散流路 34
エアロゾル化空間 35
ノズル出力端 36
エアロゾル噴煙 37
対向流オリフィス 38
赤外線源 39
円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器エアロゾル分離空間 40
円形出口 41
彫刻プレナム 43
円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器排出口 44
放射状に整列した加速ノズル 45
放射状に整列した減速ノズル 46
加速スリットオリフィス 47
減速スリットオリフィス 48
円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器エアロゾル分離空間 49
円形プレナム 50
円筒型放射状マルチスリットエアロゾル濃縮器排出口 51
収束型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力路角度 52
発散型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力路角度 53
対向流チューブ 54
ノズルガス供給部 55
流路 56
圧縮ガス流路 57
狭窄オリフィス 58
対向流流路 59
希釈ガス供給部 60
ドーナツ型チャンバ 61
第一バッフルの穴 62
第一バッフル 63
第二円形チャンバ 64
第二バッフル 65
内部円筒型チャンバの穴 66
内部円筒型チャンバ 67
中心孔 68
周辺孔 69
石英管 70
半円筒形アルミニウムリフレクタ 72
リップシール 73
収束型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィス角度 74
発散型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィス角度 75
収束型流路の外面 76
発散型流路の外面 77
内壁 78
回収コーン 79
彫刻排出流路 80
入口プレート 81
入口プレート流路 82
背面プレート 83
背面プレート流路 84
収束型排出流路 85
二次排出エアロゾル 86
一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量 89
一次中間乾燥粉末エアロゾル粒子濃度 90
吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量 91
吸入可能乾燥粉末エアロゾル粒子濃度 92
二次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量 93
二次中間乾燥粉末エアロゾル粒子濃度 94
二段階濃縮器 96
Liquid
Cylindrical evaporation chamber input end 7
Cylindrical evaporation chamber output end 8
Cylindrical linear single
Cylindrical Linear Single Slit Aerosol
Primary intermediate
Inhalable
Secondary intermediate
Convergent Cylindrical Linear Single Slit Aerosol
Cylindrical Linear Single Slit Aerosol
Cylindrical Linear Single Slit Aerosol
Divergent Cylindrical Linear Single Slit Aerosol
Cylindrical radial
Cylindrical radial multi-slit aerosol concentrator
Cylindrical radial multi-slit aerosol
Liquid nozzle 29
Circular
Circular
Circular
Cylindrical linear single slit aerosol concentrator
Cylindrical Linear Single Slit
Radially aligned
Acceleration slit
Deceleration slit
Cylindrical radial multi-slit aerosol concentrator
Cylindrical radial multi-slit
Convergent Cylindrical Linear Single Slit Aerosol Concentrator
Divergent Cylindrical Linear Single Slit Aerosol Concentrator
Nozzle
Compressed
Diluted
Hole in the
Second
Internal
Internal
Convergent Cylindrical Linear Single Slit Aerosol Concentrator Input Orifice Angle 74
Divergent Cylindrical Linear Single Slit Aerosol Concentrator
Outer surface of
Outer surface of
Inlet
Back
Back
Primary Intermediate Dry Powder
Primary intermediate dry powder
Inhalable dry powder aerosol
Inhalable dry powder
Secondary Intermediate Dry Powder
Secondary intermediate dry powder
Two-
Claims (15)
前記溶液又は前記懸濁液、ノズルガス(2)及び希釈ガス(4)を受けて前記ノズルガス(2)中に浮遊する液体エアロゾル(13)及び前記希釈ガス(4)を出力するよう構成された液体エアロゾル生成ユニットと、
円筒形状の円筒型蒸発チャンバ(6)であって、
前記円筒型蒸発チャンバ(6)の軸方向の一端に、前記ノズルガス(2)中に浮遊する前記液体エアロゾル(13)及び前記希釈ガス(4)の両方を受けるように前記液体エアロゾル生成ユニットに接続された、円筒型蒸発チャンバ入力端(7)を有し、
前記円筒型蒸発チャンバ(6)の軸方向の他端に、一次中間乾燥粉末エアロゾル(14)を一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量(89)及び一次中間乾燥粉末エアロゾル粒子濃度(90)で出力する、円筒型蒸発チャンバ流出端(8)を有する、
円筒型蒸発チャンバ(6)と、
円筒形状を有し前記円筒型蒸発チャンバ(6)と同軸に配置された円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器(9)であって、前記円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器(9)の軸方向に沿って順に、
前記円筒型蒸発チャンバ出力端(8)に接続された、内部空洞の断面形状が円形である円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力端(10)と、
前記円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力端(10)から、内部空洞が円形断面が縮径するように収束しながら前記円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器(9)の軸方向に伸び、収束した先で線状の一本のスリットである円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィス(20)を形成する、収束型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力路(19)と、
前記円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィス(20)と平行に向かい合うよう配置された線状の一本のスリットである円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィス(21)から、内部空洞の断面が円形となり拡径するように発散しながら前記円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器(9)の軸方向に伸びる、発散型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力路(22)と、
を有する円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器(9)と、
を備え、
前記円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィス(20)と円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィス(21)を間隔を空けて配置することにより、前記円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器入力オリフィス(20)と円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィス(21)との間に、エアロゾル生成システムの外部と流体連通する円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器エアロゾル分離空間(40)が形成されている、
エアロゾル生成システム。 Inhalable Dry Powder Aerosol An aerosol generation system for producing an inhalable dry powder aerosol (15) from a solution or suspension at a volumetric flow rate (91).
Said solution or said suspension, nozzle gas (2) and liquid aerosols suspended in the receiving diluent gas (4) nozzle gas (2) (13) and said configured to output a diluent gas (4) Liquid Aerosol generation unit and
A cylindrical evaporation chamber (6) having a cylindrical shape.
Connected to the liquid aerosol generation unit so as to receive both the liquid aerosol (13) and the diluted gas (4) floating in the nozzle gas (2) at one end of the cylindrical evaporation chamber (6) in the axial direction. has been has cylindrical evaporation chamber input (7),
The primary intermediate dry powder aerosol (14) is output to the other end of the cylindrical evaporation chamber (6) in the axial direction at the primary intermediate dry powder aerosol volume flow rate (89) and the primary intermediate dry powder aerosol particle concentration (90) . Has a cylindrical aerosol chamber outflow end (8) ,
Cylindrical evaporation chamber (6) and
A cylindrical linear single-slit aerosol concentrator (9) having a cylindrical shape and arranged coaxially with the cylindrical evaporation chamber (6) , the shaft of the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator (9). In order along the direction,
A cylindrical linear single-slit aerosol concentrator input end (10) connected to the cylindrical evaporation chamber output end (8) and having a circular cross-sectional shape of the internal cavity.
From the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator input end (10), the internal cavity extends in the axial direction of the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator (9) while converging so that the circular cross section is reduced in diameter. Convergent cylindrical single-slit aerosol concentrator input path (19) forming a cylindrical linear single-slit aerosol concentrator input orifice (20), which is a linear single slit at the converged tip.
From the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator output orifice (21), which is a linear single slit arranged so as to face parallel to the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator input orifice (20), an internal cavity is formed. A divergent cylindrical single-slit aerosol concentrator output path (22) extending in the axial direction of the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator (9) while diverging so as to have a circular cross section and a larger diameter.
Cylindrical linear single-slit aerosol concentrator (9)
With
By arranging the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator input orifice (20) and the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator output orifice (21) at intervals, the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator Between the input orifice (20) and the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator output orifice (21), there is a cylindrical linear single-slit aerosol concentrator aerosol separation space (40) that communicates fluidly with the outside of the aerosol generation system. Formed ,
Aerosol generation system.
請求項1に記載のエアロゾル生成システム。 At least one of the nozzle gas (2) and the diluent gas (4) is heliox or air.
The aerosol generation system according to claim 1.
請求項1又は請求項2に記載のエアロゾル生成システム。 The primary intermediate dry powder aerosol volume flow rate (89) is between 80 l / min and 200 l / min.
The aerosol generation system according to claim 1 or 2.
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のエアロゾル生成システム。 The cylindrical linear single-slit aerosol concentrator output orifice (21) has a longitudinal dimension of the slit between 1 cm and 5 cm and a lateral dimension of the slit between 1 mm and 2 mm.
The aerosol generation system according to any one of claims 1 to 3.
前記発散型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力路(22)は、前記円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力オリフィス(21)から、10度から60度の間の発散型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力路角度(53)で発散する、
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のエアロゾル生成システム。 The convergent cylindrical single-slit aerosol concentrator input path (19) is from the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator input end (10) to the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator input orifice (20). Convergent cylindrical single-slit aerosol concentrator input path angle (52) between 10 and 60 degrees towards the center of
The divergent cylindrical single-slit aerosol concentrator output path (22) is a divergent cylindrical linear shape between 10 and 60 degrees from the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator output orifice (21). Single-slit aerosol concentrator diverges at output path angle (53),
The aerosol generation system according to any one of claims 1 to 4.
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のエアロゾル生成システム。 The cylindrical linear single-slit aerosol concentrator input orifice (20) and the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator output orifice (21), which are the widths of the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator aerosol separation space (40). ) Is less than 2 mm,
The aerosol generation system according to any one of claims 1 to 5.
前記壁(78)に、前記空間(43)をエアロゾル生成システムの外側と流体連通させる穴である円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器排出口(44)が形成されており、
前記円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器排出口(44)の直径が10〜20mmである、
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のエアロゾル生成システム。 The cylindrical linear single-slit aerosol concentrator aerosol separation space (40) is in a space (43) closed by a wall (76,77,78).
A cylindrical linear single-slit aerosol concentrator discharge port (44), which is a hole for fluid communication of the space (43) with the outside of the aerosol generation system, is formed on the wall (78).
The diameter of the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator outlet (44) is 10 to 20 mm.
The aerosol generation system according to any one of claims 1 to 6.
請求項7に記載のエアロゾル生成システム。 The aerosol generation system has no flow control device at the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator discharge port (44) of the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator (9).
The aerosol generation system according to claim 7.
請求項7又は請求項8に記載のエアロゾル生成システム。 The cylindrical linear single-slit aerosol concentrator discharge port (44) is in the longitudinal direction of the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator input orifice (20) and the cylindrical linear single-slit aerosol concentrator output orifice (21). Aligned with the axis,
The aerosol generation system according to claim 7 or 8.
溶液又は懸濁液、ノズルガス(2)及び希釈ガス(4)を前記液体エアロゾル生成ユニットに供給することで、前記エアロゾル生成ユニットに、前記ノズルガス(2)中に浮遊する液体エアロゾル(13)及び前記希釈ガス(4)を円筒型蒸発チャンバ(6)内に出力させ、前記円筒型蒸発チャンバ(6)に、医学上有効な薬剤を含む粒子を吸入可能にする、ガス中に浮遊する微細乾燥粉末粒子を有する一次中間乾燥粉末エアロゾル(14)を、一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量(89)及び一次中間乾燥粉末エアロゾル粒子濃度(90)で前記円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器(9)に供給させ、前記発散型円筒型線状単スリットエアロゾル濃縮器出力路(22)に、前記一次中間乾燥粉末エアロゾル体積流量(89)より低い前記吸入可能乾燥粉末エアロゾル体積流量(91)で、且つ前記一次中間乾燥粉末エアロゾル粒子濃度(90)より高い吸入可能乾燥粉末エアロゾル粒子濃度(92)で前記吸入可能乾燥粉末エアロゾル(15)出力させる、
方法。 A method for producing an inhalable dry powder aerosol (15) from a solution or suspension at a volumetric flow rate (91) of an inhalable dry powder aerosol using the aerosol generation system according to any one of claims 1 to 9. And
Solutions or suspensions, by supplying nozzle gas (2) and diluent gas (4) to the liquid aerosol generating unit, the aerosol generating unit, the liquid aerosol (13) floating in the nozzle gas (2) and the diluent gas (4) is output to a cylindrical evaporation chamber (6) in the said the cylindrical evaporation chamber (6), the particles comprising a medically active agent to enable inhalation, fine dry powder suspended in a gas the primary intermediate dry powder aerosol having a particle (14), supplied to the primary intermediate dry powder aerosol volume flow (89) and the cylindrical linear single slit aerosol concentrator in primary intermediate dry powder aerosol particle concentration (90) (9) The divergent cylindrical linear single-slit aerosol concentrator output path (22) has the inhalable dry powder aerosol volume flow rate (91) lower than the primary intermediate dry powder aerosol volume flow rate (89) and the primary. The inhalable dry powder aerosol (15) is output at an inhalable dry powder aerosol particle concentration (92) higher than the intermediate dry powder aerosol particle concentration (90).
Method.
請求項10に記載の方法。 Further comprising supplying heliox or air as at least one of the nozzle gas (2) and the diluent gas (4).
The method according to claim 10.
請求項10又は請求項11に記載の方法。 Further comprising adding a surfactant as a component of the solution or suspension.
The method according to claim 10 or 11.
請求項10から請求項12のいずれか一項に記載の方法。 Further comprising supplying the solution or suspension having a solution viscosity or suspension viscosity of 4 to 39 cSt.
The method according to any one of claims 10 to 12.
4cStを超える溶液粘度又は懸濁液粘度の前記溶液又は前記懸濁液を供給することを更に含む、
請求項10から請求項13のいずれか一項に記載の方法。 Supplying the solution or suspension at a solution volume flow rate or suspension volume flow rate of 0.1 to 3 ml / min.
Further comprising supplying the solution or suspension with a solution viscosity or suspension viscosity greater than 4 cSt.
The method according to any one of claims 10 to 13.
請求項10から請求項14のいずれか一項に記載の方法。The method according to any one of claims 10 to 14.
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